Ερευνητές από το College of Biological Sciences ανέπτυξαν το πρώτο στον κόσμο πλήρως συνθετικό κύτταρο με ολοκληρωμένο κύκλο ζωής, κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από μη ζωντανά χημικά συστατικά. Το επίτευγμα, που παρουσιάζεται σε νέα επιστημονική μελέτη, θεωρείται σημαντικό ορόσημο για τη Βιολογική Μηχανική και ενδέχεται να ανοίξει τον δρόμο για νέες εφαρμογές στην Ιατρική, τη βιοτεχνολογία και τη βιομηχανία.
Το συνθετικό κύτταρο, με την ονομασία SpudCell, αναπτύχθηκε από τις ομάδες των αναπληρωτών καθηγητών Κέιτ Ανταμάλα και Άαρον Ένγκελχαρτ. Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, αποτελεί το πρώτο τεχνητό σύστημα που αναπαράγει όλες τις βασικές λειτουργίες ενός ζωντανού κυττάρου, όπως η ανάπτυξη, η αναπαραγωγή, η απόκτηση θρεπτικών πόρων, η αντιγραφή του γενετικού υλικού και η κυτταρική διαίρεση.
Ένα από τα σημαντικότερα επιτεύγματα της έρευνας είναι ότι το SpudCell καταφέρνει να διαιρείται χωρίς κυτταροσκελετό, έναν μηχανισμό που θεωρούνταν έως σήμερα απαραίτητος για τη διαίρεση των φυσικών κυττάρων. Αντί γι' αυτό, αξιοποιεί ειδικές πρωτεΐνες που δημιουργούν μηχανική πίεση στη μεμβράνη, οδηγώντας τελικά στη διάσπασή της.
Οι ερευνητές απέδειξαν επίσης ότι το συνθετικό κύτταρο μπορεί να εξελίσσεται μέσω φυσικής επιλογής. Τροποποιώντας γενετικά ορισμένα κύτταρα ώστε να αναπτύσσονται ταχύτερα, διαπίστωσαν ότι ύστερα από πέντε γενιές αυτά επικράτησαν έναντι των υπολοίπων, ιδιαίτερα σε συνθήκες περιορισμένων θρεπτικών πόρων.
Το γονιδίωμα του SpudCell αποτελείται από μόλις 90.000 ζεύγη βάσεων DNA, μικρότερο ακόμη και από το θεωρητικό ελάχιστο μέγεθος που είχαν υπολογίσει οι επιστήμονες για ένα λειτουργικό κύτταρο. Επιπλέον, είναι κατανεμημένο σε επτά ανεξάρτητα πλασμίδια, γεγονός που επιτρέπει στους ερευνητές να «προγραμματίζουν» ξεχωριστά τις λειτουργίες του.
Παράλληλα, οι δημιουργοί του ανακοίνωσαν την ίδρυση του οργανισμού Biotic, ο οποίος θα αναπτύξει ανοικτή ερευνητική υποδομή για τη συνθετική κυτταρική μηχανική, με στόχο τη διεθνή συνεργασία και την επιτάχυνση της εξέλιξης της τεχνολογίας.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι στο μέλλον συνθετικά κύτταρα όπως το SpudCell θα μπορούν να παράγουν νέα φάρμακα, προηγμένα υλικά και βιομηχανικές χημικές ενώσεις με πολύ μικρότερη ενεργειακή κατανάλωση από τις σημερινές μεθόδους.
