اختراع خلية اصطناعية من الصفر يفتح آفاقاً جديدة في علم الحياة

أعلنت الأوساط العلمية الدولية عن إنجاز غير مسبوق في مجال البيولوجيا التركيبية، حيث نجح فريق من الباحثين في إبداع خلية اصطناعية تُبنى من مواد كيميائية غير حية وتتمتع بخصائص النمو والانقسام الذاتي، ما يمثل خطوة تاريخية نحو فهم أعمق لآليات نشوء الكائنات الحية.

تفاصيل الاختبار الأول للخلية الاصطناعية

قادت الأستاذة كيت أدامالا، المتخصصة في البيولوجيا التركيبية بجامعة مينيسوتا، فريقاً بحثياً إلى تركيب هذا النموذج الحيوي خطوة بخطوة باستخدام جزيئات كيميائية غير حية. وأشارت إلى أن النسخة الحالية لا تزال بدائية وهشة، لكنها تشبه إلى حد ما البكتيريا البسيطة، مما يمنح العلماء منصة لتجربة مفاهيم نشأة الحياة وتوجيهها وفقاً لاحتياجات علمية وطبية.

آفاق التطبيقات المستقبلية

بعد سنوات من تعديل الخلايا الطبيعية لإنتاج بروتينات مثل الأنسولين داخل بكتيريا “إي كولاي” لعلاج السكري، يفتح هذا الابتكار أبواباً لتطوير استراتيجيات جديدة في مكافحة السرطان، واحتجاز الكربون، وتصنيع مواد كيميائية معقدة. وعلى الرغم من أن جسم الإنسان يضم ما يقرب من 37 تريليون خلية لا يزال الكثير حول طريقة عملها غير واضح، فإن هذه الخلية الاصطناعية تشكل محطة مهمة في مسيرة الكشف عن تلك الأسرار.

آراء خبراء دوليين حول الاختراع

أعرب يوفال إيلاني، أستاذ مشارك في تقنيات البيوكيمياء بإمبريال كوليدج لندن، عن اعتقاده أن هذا العمل يمثل علامة بارزة في رصد الترتيب الكيميائي المنظم الذي يحاكي الحياة، مضيفاً أن بناء خلايا من الصفر قد يحرر العلم من قيود التطور الطبيعي ويتيح تصميم برامج حيوية لا تستطيع الأنظمة الطبيعية تنفيذها.

من جانبها، أطلقت أدامالا اسم “سبود سيل” على مشروعها كإشارة فكاهية إلى القمر الصناعي الروسي “سبوتنيك” الذي أطلق عصر الفضاء في الخمسينات، معربة عن أملها في بدء حقبة جديدة لاقتصاد حيوي حقيقي.

الخصائص التقنية للخلية

يتكون النموذج الاصطناعي من ما بين مائة وخمسين إلى مائتي جزيء، ويستطيع الامتصاص والتغذية ثم الانقسام عبر خمس أجيال متتالية. تستغرق دورة الانقسام ما يقارب 12 ساعة عند درجة حرارة 30 مئوية، ويحمل داخلها مادة وراثية صغيرة تتألف من 90 ألف زوج من القواعد النيتروجينية. وتعتمد عملية الانقسام على تراكم البروتينات على الغشاء الخلوي لتعويض غياب الهيكل الخلوي الطبيعي، إضافة إلى استخدام ريبوسومات مستخلصة من بكتيريا “إي كولاي” لإنتاج البروتينات الضرورية.

التقييم الأخلاقي والآمن للابتكار

قامت إليزابيث ستريشالسكي، رئيسة المجموعة الوطنية للهندسة الخلوية في المعهد الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا، بوصف المشروع بأنه رائع ويقع في الفجوة بين التجمعات الكيميائية والخلايا المتطورة طبيعياً. واعتبره توم إيليس، أستاذ هندسة الجينوم التركيبية بإمبريال كوليدج لندن، أهم طفرة في هذا المجال، مشيراً إلى أنه يحدد الحد الأدنى للمتطلبات التي قد تُعدّ حياة.

من جهة أخرى، شدد تشينلي ليو، مدير المختبر الوطني الصيني في معاهد شينزين للتكنولوجيا المتقدمة، على ضرورة نشر الدراسة في مجلة علمية محكمة لتقييمها بدقة. وأوضح دريو إندي، باحث مشارك في الهندسة الحيوية بجامعة ستانفورد وشريك مؤسس لمؤسسة “بيوتيك”، أن الخلية لا تشكل تهديداً أمانياً؛ فهي غير قادرة على التكاثر خارج بيئتها الخاصة التي تزودها بالمغذيات والريبوسومات، ما يلغي مخاوف استعمالها كأسلحة جرثومية.

تسعى مؤسسة “بيوتيك” إلى ترخيص التقنية كمعيار عالمي مفتوح، على غرار نظام التشغيل لينكس المفتوح المصدر. كما أبدت لوري زولوث، أستاذة الأديان والأخلاق بجامعة شيكاغو، أن هذه الخطوة تفتح باباً للنقاش الأخلاقي وتحديد الفئات المستفيدة ووضع أطر حماية مناسبة.

واعدت كيت أدامالا بنشر ورقتها العلمية التي توضح تفاصيل التركيب لتخضع للتحكيم خلال هذا الأسبوع، وأعلنت عن إتاحة التقنية مجاناً للجامعات والمؤسسات غير الربحية، مع إمكانية فرض رسوم تجارية في المستقبل، ساعيةً إلى تجميع الجهود الدولية لتسريع التطور الحيوي وجعل هذه التكنولوجيا ذات فائدة تطبيقية واسعة.