Учёные создали полностью синтетическую клетку — она умеет питаться и размножаться

Учёные из Миннесотского университета заявили о создании полностью синтетической клетки, способной питаться, расти и размножаться. По словам исследователей, их разработка под названием SpudCell стала первой искусственной клеткой с полным клеточным циклом: она может увеличиваться в размерах, копировать свой геном, делиться, а также проходить естественный отбор и конкурировать на протяжении нескольких поколений.

Авторы считают, что это может стать важным шагом для развития синтетической биологии. В перспективе подобные клетки можно будет создавать с нуля и программировать для выполнения конкретных задач — например, борьбы с раком. Кроме того, работа поднимает вопрос о том, что вообще можно считать живым организмом.

Мы воспроизвели с помощью химии то, что раньше было возможно только в биологии: полный набор свойств клетки. Это доказывает, что фундаментальные функции жизни, такие как рост и размножение, не требуют какого-то загадочного «жизненного начала».

Кейт Адамала

Руководитель исследования, специалист по синтетической биологии

Описание разработки опубликовано в виде препринта, который в ближайшие дни будет отправлен в научный журнал. SpudCell состоит всего из 150–200 молекул, тогда как обычная живая клетка содержит миллиарды. Пока искусственная клетка способна существовать лишь около пяти поколений и по сложности больше напоминает бактерию.

При этом у неё есть важное преимущество перед природными клетками. Исследователи полностью знают её состав и концентрацию каждого компонента, благодаря чему систему можно целенаправленно изменять.

Я знаю полный список ингредиентов клетки, какие именно химические вещества и в каких концентрациях в ней находятся. Она полностью определена, а значит, мы можем её проектировать.

Кейт Адамала

Пока возможности SpudCell весьма ограничены. Сама исследователь называет её «невероятно слабым организмом», который умеет лишь потреблять питательные вещества и иногда образовывать дочернюю клетку. Для деления примерно раз в 12 часов ей необходимы постоянная подпитка и температура около 30 °C. Кроме того, она не способна самостоятельно синтезировать белки, поэтому полностью зависит от учёных.

Из-за этого далеко не все специалисты готовы назвать разработку полноценной искусственной жизнью. По мнению профессора Стэнфордского университета Дрю Энди, исследователи действительно создали синтетическую клетку, однако она не может самостоятельно эволюционировать без постоянного вмешательства человека.

В то же время другие эксперты считают работу крупнейшим достижением в области создания искусственной жизни. Так, Джон Гласс, исследователь Института Крейга Вентера, заявил, что команда Кейт Адамалы создала неживую синтетическую клетку, которая ближе к состоянию «живой», чем любые другие разработки, созданные в рамках направления по построению клеток с нуля.

Пока SpudCell остаётся лишь демонстрацией принципа, но именно на её основе исследователи рассчитывают научиться создавать более сложные синтетические организмы в будущем.