Bilim insanları, ilk kez sıfırdan bir hücre inşa ederek beslenebilen, büyüyebilen ve tıpkı doğal bir hücre gibi çoğalabilen bir prototip geliştirdi. Minnesota Üniversitesi’nden sentetik biyolog Profesör Kate Adamala ve ekibi, bu karmaşık yapıyı cansız kimyasal bileşenleri tek tek bir araya getirerek oluşturdu. Henüz sınırlı ve kırılgan bir prototip olan bu sentetik hücre, bilim dünyasında yaşamın kökenlerine ışık tutması ve küresel biyolojik sorunların çözümünde kullanılması açısından büyük bir umut kaynağı olarak görülüyor.
SPUDCELL: İLK ADIMIN BİLİMSEL MİMARISI
SpudCell olarak adlandırılan yapı, ne bitki ne de hayvan hücresine ait; en çok basit bir bakteriye benziyor. Adamala, hücrenin tüm içeriğini bildiğini ve bu sayede mühendisliğinin yapılabileceğini belirterek “Tamamen tanımlı bir sistem, yani onu yeniden tasarlayabiliriz” dedi. Araştırma henüz hakemli bir dergide yayımlanmamış olsa da bilimsel makale kamuoyuna sunuldu ve Adamala, çalışmanın bu hafta yayıma gönderileceğini ifade etti.
DOĞAL HÜCRE İLE FARKLILIKLAR VE SINIRLAR
150 ila 200 molekülden oluşan SpudCell, doğal bir hücrenin sahip olduğu milyonlarca molekülle karşılaştırıldığında oldukça yalın bir yapıya sahip. Yaklaşık beş nesil boyunca beslenip çoğalabilen sentetik hücre, her nesilde 12 saatte bir ve 30 santigrat derece sıcaklıkta bölünüyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, E. coli bakterisi her 30 dakikada bir bölünebiliyor. Sentetik hücrenin genomu 90 bin baz çiftinden oluşurken E. coli’nin genomu 4,6 milyon baz çifti taşıyor. Ayrıca SpudCell, doğal hücrelerden farklı bir mekanizmayla bölünüyor ve kendi ribozomlarını üretemiyor; bu ihtiyacını beslenme yoluyla dışarıdan aldığı E. coli ribozomlarıyla gideriyor.
BİLİM DÜNYASINDAN TEPKİLER VE DEĞERLENDİRMELER
Imperial College London’dan Doçent Yuval Elani, sentetik hücrenin doğal bir hücreyi tamamen taklit etmediğini ancak bunun bir kusur olmadığını belirterek “Sentetik biyoloji her zaman taklit etmekle ilgili değildir. Bazen işleri farklı yapmamıza ve kestirme yollar bulmamıza olanak tanır” dedi. ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden Elizabeth Strychalski ise çalışmayı “önemli ve etkileyici” olarak nitelendirdi. Imperial College London’dan Profesör Tom Ellis, bu gelişmeyi “sentetik hücre alanında son zamanların en büyük atılımı” olarak tanımladı.
SEÇİLİM BASKISI VE EVRİM TARTIŞMALARI
Araştırmanın en önemli başarılarından biri, sentetik hücrelerin seçilim baskısına maruz kalabildiğinin gösterilmesi oldu. Büyüme proteininin üretimini artıran genetik bir değişiklik eklendiğinde, bu değişikliği taşıyan hücreler daha hızlı büyüyüp bölündü. Ancak bu değişiklik sisteme dışarıdan eklendiği ve kendiliğinden oluşan bir mutasyon olmadığı için SpudCell’in “evrimleştiği” söylenemiyor. Stanford Üniversitesi’nden Doçent Drew Endy, “Kate bir hücre inşa etti ama yaşam yaratmadı” diyerek bu ayrımın altını çizdi.
GÜVENLİK KAYGILARI VE AÇIK KAYNAK VİZYONU
SpudCell’in mevcut haliyle herhangi bir biyogüvenlik riski oluşturmadığı vurgulanırken, sadece dışarıdan ribozom sağlandığında bölünebildiği için doğal ortamda kendi başına çoğalma kapasitesinin bulunmadığı belirtiliyor. Araştırmacılar, bu tür sentetik hücrelerin güvenliğinin baştan tasarlanabileceğini ve kötü niyetli kullanımın önüne geçilebileceğini ifade ediyor. Adamala, Endy ve diğer bilim insanları, Biotic adlı kamu yararına çalışan bir kurum kurarak SpudCell teknolojisini herkese açık bir standart haline getirmeyi hedefliyor. Akademik ve kâr amacı gütmeyen kuruluşlar için ücretsiz olacak teknoloji, ticari kullanımda lisans ücretine tabi olacak.