Gli scienziati hanno costruito da zero una cellula sintetica, una scoperta mai vista al mondo che apre la strada alla creazione di forme di vita interamente artificiali.
Le minuscole macchie, soprannominate SpudCell, sono circa 50 volte più piccole di un normale batterio e sono costituite da microscopiche goccioline d’acqua racchiuse in una membrana grassa.
Quella bolla è piena di enzimi, sostanze chimiche e piccoli frammenti di DNA che consentono a SpudCell di svolgere alcune delle funzioni fondamentali della vita.
Secondo i suoi creatori, questa cellula sintetica ora può nutrirsi, crescere, copiare il proprio DNA, dividersi e persino cambiare nel corso delle generazioni in un processo simile all’evoluzione.
Questa non è la prima volta che succede gli scienziati hanno tentato di creare la vita sinteticama, a differenza dei tentativi precedenti, SpudCell è interamente costruito da zero.
Gli scienziati sperano che un giorno queste cellule possano rivoluzionare la medicina agendo come mini fabbriche biologiche, producendo medicinali e altre sostanze chimiche.
L’autrice principale, la professoressa Kate Adamala, dell’Università del Minnesota Twin Cities, afferma: “Abbiamo replicato in chimica ciò che era possibile solo in biologia: l’insieme completo di comportamenti di una cellula.
“Ciò dimostra che le funzioni più fondamentali della vita, come la crescita e la replicazione, non necessitano di una misteriosa scintilla magica.”
Gli scienziati hanno costruito da zero una cellula sintetica, una scoperta senza precedenti al mondo che apre la strada alla creazione di forme di vita interamente artificiali
Invece di scomporre e ricostruire le cellule esistenti, queste bolle quasi viventi sono composte solo da sostanze chimiche artificiali.
Come tutti gli organismi viventi, SpudCell contiene tratti di DNA che contengono le istruzioni per produrre tutte le proteine di cui la cellula ha bisogno per sopravvivere.
SpudCell contiene anche una sorta di kit di strumenti biochimici chiamato “PURE”, che comprende tutto ciò di cui la cellula ha bisogno per trasformare le istruzioni del DNA in proteine.
Mentre un genoma umano contiene circa tre miliardi di paia di DNA, SpudCell ne contiene solo 90.000.
I biologi avevano precedentemente ipotizzato che il genoma più piccolo che una cellula vivente potrebbe avere fosse di 113.000 paia, rendendo questo organismo sintetico molto più piccolo del limite teorico.
Ciò significa che SpudCell è molto più semplice e molto meno sofisticato anche della forma di vita più elementare.
Tuttavia, nonostante la semplicità del codice genetico, queste bolle di grasso sono ancora in grado di replicare diverse funzioni fondamentali della vita.
SpudCells può nutrirsi fondendosi con minuscoli liposomi “alimentatore”, sfere cave costituite da lipidi grassi, che contengono tutti i nutrienti di cui la cellula ha bisogno per funzionare.
Le minuscole macchie, soprannominate SpudCell, sono circa 50 volte più piccole di un normale batterio e sono costituite da microscopiche goccioline d’acqua racchiuse in una membrana grassa.
Il suo DNA contiene le istruzioni per utilizzare quel cibo per creare repliche del suo codice genetico, preparandolo alla riproduzione.
Le cellule possono anche subire una forma basilare di divisione inondando la loro membrana con una proteina che crea una forza repellente, essenzialmente lacerando la cellula lungo le cuciture.
La cosa più impressionante è che le cellule sembrano addirittura capaci di una forma di selezione naturale su più generazioni.
In un esperimento, pubblicato in un documento prestampatogli scienziati hanno dato ad alcuni SpudCells una mutazione che li ha aiutati a raccogliere più cibo e a crescere più velocemente.
Dopo cinque generazioni, queste cellule mutate avevano superato le loro rivali e il 60% dei genomi conteneva la mutazione.
Per sviluppare ulteriormente il concetto, la professoressa Adamala e i suoi coautori hanno fondato un istituto di ricerca di pubblica utilità chiamato Biotic.
Tuttavia, il professor Adamala avverte che ciò non significa che gli SpudCell siano vivi.
Il processo di selezione non può essere considerato evoluzione perché i ricercatori hanno dovuto inserire la mutazione dall’esterno, anziché farla avvenire naturalmente.
Queste cellule artificiali possono nutrirsi, crescere, dividersi e persino cambiare nel corso delle generazioni attraverso la selezione e la competizione. Tuttavia, i loro creatori dicono che non sono vivi
Inoltre, le SpudCells non possono dividersi naturalmente nel corso di molte generazioni e i ricercatori hanno dovuto spingerle attraverso una membrana con minuscoli fori per ottenere più cicli di divisione.
Questo processo è anche incredibilmente rozzo rispetto alla divisione che avviene nelle cellule reali.
Poiché gli SpudCell non si dividono in modo uniforme, non sempre ottengono il giusto numero di genomi nella prole finita.
Dopo cinque cicli di divisione, i ricercatori hanno scoperto che solo il 30% delle cellule portava ancora il genoma completo.
Il professor John Dupré, filosofo e fondatore del Centro per lo studio delle scienze della vita presso l’Università di Exeter, ha dichiarato al Daily Mail: ‘Questo lavoro è senza dubbio tecnicamente molto impressionante. Se “alla fine sarà alla base di diverse applicazioni in tutta la biotecnologia”, è più discutibile.
“Anche supponendo che la biologia sintetica finirà per produrre entità con tutte le capacità di una cellula batterica vivente, è dubbio che questa sarà mai una tecnologia più efficace della modificazione delle cellule evolute naturalmente.”
Gli scienziati hanno anche criticato la pubblicazione del documento, che dopo essere stato rilasciato al pubblico senza peer review secondo quanto riferito, rifiutato dalla rivista Cell.
La professoressa Kerstin Göpfrich, biologa molecolare dell’Università di Heidelberg, ha dichiarato al Daily Mail: “La storia ha dimostrato più volte che la stampa prima della revisione tra pari può andare storta. Un buon standard etico sarebbe quello di astenersi dal riferire finché il documento non sia passato attraverso la normale procedura di revisione tra pari.’
