Учёные реагируют на появление SpudCell — созданной в лаборатории, но похожей на живое существо

НЬЮ-ЙОРК. — В лаборатории Миннесотского университета ученые создали систему, похожую на клетку, которая, по-видимому, выполняет все функции живого организма. Извиваясь в чашке Петри, так называемая SpudCell питается, растет, а затем делится, создавая новые SpudCells, которые конкурируют между собой и меняются от поколения к поколению. «SpudCell — это результат десятилетий подобных исследований в области синтетической биологии, суть которой заключается в создании новых материалов на основе биологических принципов. Стремление исследователей создать искусственные и модифицируемые версии жизненных процессов привело к разработке веществ, которые заменяют кровь в чрезвычайных ситуациях, более эффективно транспортируют лекарства по организму и способствуют развитию регенеративной медицины, способной заменять повреждённые клетки или ткани». В отличие от предыдущих попыток создать клетки, похожие на живые, которые исходили из живых клеток, генетический материал которых сводился к самому базовому, SpudCell была построена «снизу вверх» с использованием неживых химических компонентов. «Это первый случай, когда искусственная клетка, созданная таким образом, смогла пройти полный жизненный цикл и дать начало следующему поколению». Новость о SpudCell заставила многих учёных задуматься о том, в каком направлении развивается область синтетической биологии и что значит быть живым. «Имейте в виду, что понятие „живой“ не имеет чёткого определения», — сказал Джон Гласс, руководитель исследований в области синтетических клеток в Институте Дж. Крейга Вентера, не участвовавший в данной работе. «Как сказал судья Верховного суда США Поттер Стюарт о порнографии: „Я узнаю её, когда вижу“. Быть живым — это что-то в этом роде», — добавил он. «На данный момент большинство ученых-синтетических биологов сходятся во мнении, что ни одна искусственная клетка пока не пересекла тот порог, отделяющий сходство с жизнью от самой жизни, и создатели SpudCell — команда из Университета Миннесоты под руководством Катажины «Кейт» Адамалы — также не утверждают, что создали жизнь. SpudCell по-прежнему имеет ряд ключевых ограничений, которые отличают её от живых клеток. «Хотя она может питаться, расти и делиться, SpudCell не является самодостаточной, как большинство живых клеток. Она может создавать многие внутренние механизмы системы, похожей на клетку, но не способна производить собственные рибосомы». Поскольку SpudCell не обладает этими клеточными структурами, необходимыми для синтеза белков, она может выживать только в лабораторных условиях и зависит от того, что ученые кормят её питательной смесью, богатой ферментами и белками. « «Хотя подход к созданию этих клеток и является изящным, пока неясно, насколько он в его нынешнем виде воспроизводим и адаптируем, чтобы другие учёные могли продолжить эту работу», — сказала Ронит Фриман, биолог-синтетик из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле. Исследователи полагают, что работа, лежащая в основе SpudCell, может служить концептуальной отправной точкой и подтолкнуть к обсуждению важных вопросов о том, какие клеточные функции способствовали зарождению жизни и возможно ли проектировать новые функции внутри клеток. «Эта возможность для биологической инженерии — решать проблемы или создавать объекты с использованием принципов биологии — является одной из главных целей, над которой работают исследователи SpudCell. Как только учёные смогут определить, какие аспекты генов клетки отвечают за определённые структуры и процессы, они смогут приступить к их модификации, что откроет путь к разработке новых видов лекарств, специализированных материалов и даже продуктов питания. SpudCell по-прежнему находится на стадии доказательства концепции, и его главные достижения, возможно, ещё впереди. «Как отмечают авторы, это не синтез жизни», — сказал Хуан Перес-Меркадер, исследователь, работающий в рамках Инициативы по изучению происхождения жизни Гарвардского университета. «На мой взгляд, это очень передовая биотехнология», — добавил он. «Однако, помимо возможных будущих преимуществ, некоторые эксперты по биобезопасности также отмечают риски, которые в будущем могут быть связаны с такими технологиями, как SpudCell». Поскольку SpudCell не может выжить за пределами лаборатории, ряд экспертов по биобезопасности подтвердили, что в нынешнем состоянии он, по-видимому, не представляет никакой угрозы. Тем не менее, как и в случае с любой новой биотехнологией, специалисты по безопасности отмечают, что существует как потенциальный риск, так и потенциальная польза. «Сами по себе инструменты не являются по сути своей «хорошими» или «плохими». Скорее, их можно использовать для создания как полезных, так и вредных биологических систем — точно так же, как молоток можно использовать для строительства дома или для разбивания окна», — пояснила Бекки Маккелпранг, директор по программам безопасности в Engineering Biology Research Consortium. Неправомерное использование технологии синтетических клеток, такой как SpudCell — например, для создания биологического оружия, способного нанести вред людям или окружающей среде, — по-прежнему остается отдаленным риском, по мнению исследователей, стоящих за проектом SpudCell. Тем не менее, это риск, к которому в области синтетической биологии относятся со всей серьезностью, поскольку аналогичные технологии продолжают развиваться. «С 1975 года ученые собираются на Асиломарскую конференцию по рекомбинантной ДНК, чтобы обсудить потенциальные опасности работ по генетической модификации. Угроза, которую новые биологические разработки могут представлять для живых организмов, является постоянной темой в синтетической биологии. Вопросы о положительных и отрицательных сторонах применения новых технологий воспринимаются всерьёз по веской причине. «Если будущая синтетическая клетка окажется вредной для людей, животных или окружающей среды, это может иметь очень серьёзные последствия для всех нас», — сказал Том Инглсби, эпидемиолог из Центра безопасности здравоохранения им. Джонса Хопкинса. Эксперты по биобезопасности полагают, что лучший способ подготовиться ко всем положительным и отрицательным аспектам, которые несет с собой технология искусственных клеток, — это обсуждать их. И компания SpudCell стимулирует этот диалог». «Эта работа требует нашего внимания не из-за того, что было создано, а из-за того, к чему это ведет», — заявил Дэвид А. Релман, микробиолог из Стэнфордского университета. И добавил: «Это творческий, революционный и провокационный подход, раскрывающий то, что может стать возможным в недалеком будущем».