Учені країн Азії мають намір розробити першу штучну клітину протягом десяти років

Міжнародна ініціатива SynCell Asia об'єднує вчених з Китаю, Японії, Південної Кореї, Сінгапуру, Таїланду та Малайзії для створення синтетичної клітини з неживих молекул. Це перший настільки масштабний скоординований проєкт у регіоні, націлений на побудову штучної одноклітинної біологічної системи з нуля, повідомляє Phys.

Дослідники планують зібрати клітину, використовуючи фосфоліпіди, білки, ДНК та інші біомакромолекули. У разі успіху проєкт може не тільки наблизити розуміння природи життя, а й відкрити шлях до програмованих клітин для біомедицини та біовиробництва.

Створення живої клітини з неживих компонентів вважається одним із найскладніших завдань сучасної біології. Незважаючи на успіхи в США і Європі - від штучних мембран до мінімальних геномів, - об'єднати всі елементи в повністю автономну систему, що самовідтворюється, поки що не вдавалося. SynCell Asia пропонує системний і стандартизований підхід до цієї проблеми.

У рамках програми виділено чотири ключові цілі: забезпечення метаболічної безперервності, автономного синтезу білків усередині клітини, модульної архітектури біосистем і точної просторово-часової координації всіх процесів - від поділу до синтезу енергії.

Для прискорення досліджень створюються стандартизовані "клітинні шасі" та реагенти, які розподілятимуться між лабораторіями-учасниками. Усі експерименти проходитимуть цикл "дизайн - збірка - тестування - навчання", а отримані дані - від геному до метаболому - використовуватимуться для навчання моделей штучного інтелекту.

Програма розрахована на 10 років і розділена на два етапи. На першому етапі (ProtoCell, 1-5 років) вчені мають створити стабільну ліпідну везикулу з мінімальним геномом більш ніж із 200 генів, де до 90% білків синтезуються всередині системи. Також буде розроблено цифровий двійник клітини для моделювання процесів поділу.

На другому етапі (AutoCell, 6-10 років) мета ускладнюється: клітина повинна самостійно відтворювати рибосоми, проходити багаторазові цикли зростання і ділення, адаптуватися до добору і формувати спільноти з розподілом функцій.

До 2035 року людство може отримати не просто модель, а повноцінну штучну клітину, здатну до еволюції. Це може радикально змінити біотехнології так само, як програмовані комп'ютери змінили світ обчислень, - зазначають дослідники.

Як зазначає портал, проєкт спирається на сильні сторони країн-учасниць: роботизовану автоматизацію Японії, геномне редагування Китаю, біоінформатику Південної Кореї та Сінгапуру, а також компетенції Таїланду та Малайзії в біовиробництві.

Спільна інфраструктура та відкриті стандарти роблять SynCell Asia однією з найамбітніших наукових колаборацій десятиліття, - зазначають автори матеріалу.