Mimo iż wciąż nie powstała w pełni satysfakcjonująca definicja życia, to ogólnie chyba każdy jest w stanie stwierdzić, co jest żywe, a co nie. Przecież nikt nie ma wątpliwości, że wyprowadzany na spacer pies jest istotą żywą, podczas gdy mijany kamień to przedstawiciel materii nieożywionej. Znacznie bardziej problematyczne jest opisanie życia na poziomie komórkowym, w warunkach laboratoryjnych, a nowy wynalazek amerykańskich naukowców sprawy związane z nomenklaturą jeszcze bardziej komplikuje.
Czytaj też: Stworzono komórki płciowe męskie i żeńskie o tym samym DNA. Udało się to po raz pierwszy w historii
Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis (UC Davis) stworzyli półżywe “komórki-cyborgi”, które spełniają wiele podstawowych wytycznych stawianych przed istotami żywymi, choć nie mogą się replikować. To najnowszy przykład biologii syntetycznej, której celem jest stworzenie “sztucznego życia”. Szczegóły odkrycia opisano w czasopiśmie Advanced Science.
Komórki jak żywe, ale nie do końca
Biologia syntetyczna ma na celu stworzenie komórek, które mogą wykonywać nowo przypisane im funkcje, często zgoła odmienne od tych, które pełniłyby w organizmach.
Prof. Cheemeng Tan z UC Davis mówi:
Istnieją zasadniczo dwa podejścia do tworzenia sztucznych komórek. Jedno z nich polega na wzięciu żywej komórki bakteryjnej i przebudowaniu jej DNA za pomocą genów, które nadają jej nowe funkcje. Druga polega na stworzeniu sztucznej komórki od podstaw, z syntetyczną membraną i biomolekułami.
Obie metody są technicznie możliwe, obdarzone zarówno plusami, jak i minusami. Pierwsza z nich, czyli modyfikacja żywych komórek, cechuje się dużą elastycznością i względną prostotą, ale produkt końcowy (nowa komórka) jest w stanie się rozmnażać, co pod wieloma względami nie jest pożądane. Z kolei całkowicie sztuczna komórka nie powiela się, ale jest też mniej złożona i ograniczona do wykonywania tylko części zadań.
Zespół prof. Tana spróbował jeszcze czegoś innego. Wprowadził do bakterii jednostki sztucznego polimeru, które pod wpływem światła UV zostały wbudowane w matrycę hydrożelową, stając się czymś na kształt komórek-cyborgów. Zachowały swoją aktywność biologiczną (u podstaw były żywymi komórkami bakterii), ale nie dzieliły się.
Czytaj też: Komórki macierzyste wykorzystane do stworzenia tkanek oka. Nie obyło się bez techniki biodruku 3D
Komórki-cyborgi były bardziej odporne na czynniki stresowe, które w normalnych okolicznościach zabiłyby zwykłe komórki, m.in. nadtlenek wodoru, antybiotyki czy wysokie pH. W określonych warunkach były także w stanie atakować komórki nowotworowe hodowane w laboratorium. Jest jeszcze wiele do zrobienia, bo komórkom-cyborgom można nadać szereg różnych cech, odpowiedzialnych do różnych ról, nie tylko medycznych.
Prof. Cheemeng Tan wyjaśnia:
Jesteśmy zainteresowani bioetyką stosowania komórek-cyborgów, ponieważ są one biomateriałami pochodzącymi z komórek, które nie są ani komórkami, ani materiałami. To może być zupełnie nowa klasa obiektów o licznych zastosowaniach, nie tylko w medycynie.