פריצת דרך מדעית נרשמה בארצות הברית, כשצוות חוקרים הצליח לראשונה לבנות מאפס במעבדה תא מלאכותי לחלוטין שמציג את מרבית מאפייני החיים הבסיסיים. התא הסינתטי החדש, שזכה לכינוי ״תא תפוד״ ("SpudCell") בגלל מראהו, מסוגל לקלוט חומרי תזונה, לגדול פיזית, להתחלק לשני תאי בת, ואף להתחרות על משאבים מול תאים אחרים - הישג המאפשר לראשונה לתכנת מערכות ביולוגיות חופשיות ממגבלות האבולוציה. צוות המדענים מאוניברסיטת מינסוטה, שהכריז על הפיתוח, יצר את התא בעזרת תערובת של חלבונים ומולקולות פשוטות שאינם חיים.
למרות שהוא מסמן וי על רוב הקריטריונים, ד״ר קייט אדמאלה, ממובילות המחקר, מהססת לקרוא לו "תא חי". לדבריה, “החיים אינם בינאריים. אין קו ברור כפי שהיינו מקווים שיהיה". למרות זאת, היא מודה שנתנה לו את הכינוי גם כהלצה על מוצאה הפולני: “אני הרי מורכבת בעיקר מתפוחי אדמה".
קוטרו של התא כ-0.05 מילימטרים, גודל הקטן פי ארבעה מגרגיר חול דק, והגנום שלו זעיר במיוחד ומכיל 36 גנים בלבד. המידע הגנטי של התא מסתכם בכ-90 אלף זוגות בסיסים המחולקים לשבע מולקולות DNA נפרדות, זאת בהשוואה לגנום אנושי שמכיל כשלושה מיליארד זוגות בסיסים.
בשונה מתאים טבעיים, שמתחלקים בעזרת שלד תא פנימי, התא הסינתטי מייצר חלבונים שמצטברים על הקרום שלו עד שהלחץ המכני גורם לו להיקרע לשניים. קיימות כיום מגבלות משמעותיות נוספות למערכת שלו. התא אינו מסוגל לייצר בעצמו ריבוזומים המשמשים כבתי החרושת לחלבונים, ולכן החוקרים נדרשים לספק לו אותם באופן חיצוני מתמיד. בשל כך, שושלת התאים שורדת בין חמישה לעשרה דורות בלבד בטרם הריבוזומים נפגמים והתא קורס.
"זה אורגניזם חלשלוש להפליא שכרגע לא עושה כמעט כלום מלבד לאכול ולייצר מדי פעם תא בת”, סייגה ד״ר אדמאלה. חיסרון נוסף נובע מפיצול הגנום למספר מקטעים, מצב שגורם לעיתים לאובדן מידע גנטי חיוני במעבר לדור הבא.
תא התפוד
(צילום: Orion Venero/Adamala Lab, מתוך המחקר)
ד״ר דרו אנדי, ביולוג סינתטי מאוניברסיטת סטנפורד שמסייע לאדמאלה, הבהיר כי "זהו תא שנבנה ולא נולד. הוא מורכב באופן מלאכותי אבל עושה בסוף מה שתאים עושים". ובכל זאת אנדי השווה את ההישג לטיסתו הראשונה של מטוס האחים רייט בראשית המאה העשרים: "המטוס של האחים רייט שטס במשך 12 שניות לא נותן לך בואינג 737. זו רק ההתחלה".
במקום לרשום פטנט ולמסחר את ההמצאה, החוקרים אדמאלה ואנדי בחרו להקים ארגון ללא מטרות רווח בשם ביוטיק (Biotic) במטרה ליצור קהילת קוד פתוח בינלאומית שתאיץ את הפיתוח. הם מקווים שכך יוכלו להתאים את התאים בעתיד לייצור תרופות, מזון ודלקים כימיים.
מומחי אבטחה ביולוגית, שסקרו את המחקר, הבהירו כי הפיתוח אינו מהווה כעת איום ביטחוני, שכן התא דורש הזנה רציפה של רכיבים ספציפיים ואין לו כל יכולת לשכפל את עצמו מחוץ לתנאי המעבדה המבוקרים. למרות זאת, קהילת המדענים בוחנת כבר כעת אפשרויות עתידיות לקודד מנגנוני בטיחות מובנים בגנום של תאים סינתטיים כדי למנוע כל סכנה של שימוש לרעה בטכנולוגיה ושימוש בו כנשק ביולוגי.
