Επιστήμονες κατάφεραν να «αναστήσουν» νεκρά βακτήρια μεταμοσχεύοντας σε αυτά ένα πλήρες συνθετικό γονιδίωμα — δημιουργώντας για πρώτη φορά ζωντανά κύτταρα από μη-ζωντανά μέρη. Η ανακάλυψη θολώνει τα όρια μεταξύ ζωής και θανάτου και ανοίγει νέους δρόμους για τη συνθετική βιολογία.
Τι σημαίνει ακριβώς να είναι κάτι ζωντανό; Η ερώτηση ακούγεται φιλοσοφική, αλλά μια ομάδα ερευνητών στο J. Craig Venter Institute της Καλιφόρνιας μόλις την έκανε επιστημονικά επείγουσα. Για πρώτη φορά, επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα ζωντανό, συνθετικό βακτήριο χρησιμοποιώντας αποκλειστικά μη-ζωντανά συστατικά — σκοτώνοντας πρώτα ένα κύτταρο και στη συνέχεια εμφυτεύοντας σε αυτό το γονιδίωμα ενός άλλου είδους.
Το πείραμα ξεκίνησε με ένα χημικό που χρησιμοποιείται στη χημειοθεραπία: τη μιτομυκίνη C. Οι ερευνητές τη χρησιμοποίησαν για να καταστρέψουν το DNA του βακτηρίου Mycoplasma capricolum, αφήνοντας το κύτταρο δομικά άθικτο αλλά λειτουργικά νεκρό — ανίκανο να αναπαραχθεί ή να επιβιώσει. Στη συνέχεια, εισήγαγαν ένα συνθετικό αντίγραφο του γονιδιώματος ενός άλλου βακτηρίου, του Mycoplasma mycoides. Το αποτέλεσμα ήταν εκπληκτικό: ορισμένα από τα «νεκρά» κύτταρα άρχισαν να αναπτύσσονται και να διαιρούνται κανονικά, φέροντας το νέο, συνθετικό γονιδίωμα.
Η ομάδα τα αποκαλεί «zombie cells» — κύτταρα-ζόμπι — και ο χαρακτηρισμός δεν είναι απλώς εντυπωσιακός. Αποτυπώνει κάτι ουσιαστικό: αυτά τα κύτταρα επέστρεψαν από έναν λειτουργικό θάνατο χάρη σε ένα γονιδίωμα που δεν τους ανήκε ποτέ. «Παίρνουμε ένα κύτταρο χωρίς γονιδίωμα, το οποίο είναι λειτουργικά νεκρό. Προσθέτοντας ένα νέο γονιδίωμα, αυτό το κύτταρο ανασταίνεται», εξηγεί ο επικεφαλής της έρευνας John Glass.
Η σημασία της ανακάλυψης ξεπερνά το εντυπωσιακό της εικόνας. Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στη συνθετική βιολογία ήταν η αβεβαιότητα: όταν μεταμοσχεύεις ένα συνθετικό γονιδίωμα σε ένα ζωντανό κύτταρο, δεν μπορείς να είσαι σίγουρος ότι το κύτταρο ελέγχεται από το νέο γονιδίωμα και όχι από το παλιό, καθώς τα βακτήρια απορροφούν συνεχώς γενετικό υλικό από το περιβάλλον τους. Σκοτώνοντας πρώτα το αρχικό γονιδίωμα, οι ερευνητές εξάλειψαν αυτή την αβεβαιότητα εξ ορισμού. Το αποτέλεσμα είναι πιο ελεγχόμενο, πιο αξιόπιστο και — κρίσιμα — πιο επαναλήψιμο.
Οι εφαρμογές που ανοίγονται είναι σημαντικές. Η συνθετική βιολογία υπόσχεται εδώ και χρόνια μικροοργανισμούς-εργοστάσια: βακτήρια που παράγουν φάρμακα, καύσιμα ή υλικά με τρόπους που η φύση δεν έχει ανακαλύψει ακόμα. Η νέα τεχνική θα μπορούσε να επιταχύνει τη δημιουργία τέτοιων οργανισμών, κάνοντας τη μεταφορά μεγάλων συνθετικών γονιδιωμάτων πιο προβλέψιμη. «Είναι σαν να έχεις το σενάριο ενός έργου του Σαίξπηρ, αλλά να μην μπορείς να το ανεβάσεις στη σκηνή», λέει η Elizabeth Strychalski από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας. «Αυτό που κάναμε είναι να βρούμε επιτέλους τη σκηνή.»
Προς το παρόν, η τεχνική έχει δοκιμαστεί μόνο σε Mycoplasma — βακτήρια χωρίς κυτταρικό τοίχωμα και με σχετικά μικρά γονιδιώματα. Η επέκταση σε πιο σύνθετους οργανισμούς, όπως η ζύμη ή το E. coli, παραμένει πρόκληση. Αλλά η αρχή έχει αποδειχθεί. Και μαζί με αυτήν, μια ερώτηση που δεν θα φύγει εύκολα: αν ένα κύτταρο μπορεί να «πεθάνει» και να «ξαναζήσει» με διαφορετικό γονιδίωμα, τι ακριβώς ορίζει τη ζωή;
