Bilim İnsanlarını Şaşırtan Laboratuvar Ortamında Üretilen Yeni Sentetik Hücreler

Yaşamın temel yapı taşları olan hücreler, biyolojik sistemlerin karmaşık işleyişinin dayanağıdır ve yaşamı sürdürebilmek için bölünme, büyüme ve çoğalma yeteneklerine sahip olmalıdırlar. ABD’li genetik araştırmacılar, laboratuvar ortamında bu yaşamsal döngüyü tamamlayabilen, yani beslenebilen, büyüyebilen, üreyebilen ve kontrol edilebilir bir ortamda diğer türlerle rekabet edebilen ilk sentetik hücreleri oluşturduklarını açıkladılar. Minnesota Üniversitesi’nden Profesör Kate Adamala ve ekibi tarafından geliştirilen ve ‘SpudCell’ olarak adlandırılan bu yapılar, yapay yaşam yaratım alanında bugüne kadar kaydedilen en büyük ilerleme olarak görülüyor.

Bilim dünyası uzun yıllardır, temel biyolojik prensipleri (protein üretimi, bölünme ve büyüme gibi) inceleyebilmek ve modifiye edebilmek adına laboratuvarlarda hücrelerin mükemmel bir kopyasını üretmeyi hedeflemekteydi. Geçmişte yapılan çalışmalar çoğunlukla çok spesifik koşullar altında sadece tek bir işlevi yerine getirebilen hücrelerle sınırlı kalırken, Adamala’nın ekibi bu engeli aşarak çok daha kapsamlı bir başarı elde etti. SpudCell’ler, bir hücre zarı gibi davranan yağ katmanlarından (liposom) oluşuyor ve içleri 36 gen ile sınırlı tutulmuş genetik materyal ve çeşitli kimyasallarla dolduruluyor.

Bu yapay hücrelerin çalışma prensibi, hücre zarına enerji sağlayan ATP moleküllerinin bolca bulunduğu bir ortamda gerçekleştiriliyor. Beslenme sürecinde, lipit, ribozom ve enzimlerle dolu küçük liposomlar, hücrenin kendi ürettiği bir protein aracılığıyla SpudCell’lere bağlanarak içlerindekileri aktarıyor. Bölünme ve üreme mekanizması ise hücre iskeletini kullanmak yerine temel fizik kurallarına dayanıyor; zar proteinleri yoğunlaşarak hücre zarını parçalıyor ve bu sayede genetik materyal içeren iki yeni hücre oluşuyor.

Araştırmacılar bu sisteme rekabet yeteneği de kazandırmayı başardı. Deney kapsamında, ‘daha acıkmış’ gibi davranacak şekilde genetik olarak modifiye edilmiş mutant hücreler, normal hücrelerin bulunduğu ortama salındığında, ortamı baskınlaşarak ele geçirdiler. Ancak araştırmacılar, tüm bu karmaşık yeteneklere rağmen SpudCell’lerin tam anlamıyla ‘canlı’ sayılıp sayılamayacağı konusunda temkinli davranıyor; zira ‘canlı’ tanımının bilim dünyasında bile net bir çizgiyle ayrılamadığı belirtiliyor.

Bu çalışmanın bilim dünyasındaki yansıması ve onay süreci de oldukça dikkat çekici ve aynı zamanda tartışmalı bir seyir izliyor. New York Times ve The Guardian gibi büyük yayın organlarında haber yapılan çalışma, bilimsel bir dergide henüz yayınlanmadı. ‘Cell’ dergisi tarafından ‘gerçek biyoloji olmadığı’ gerekçesiyle reddedilen çalışma, şu anda ‘bioRxiv’ üzerinde yayınlanmış durumda ve akademik çevrelerden geri bildirim bekliyor. Geliştiriciler, çalışmayı yakın zamanda yeni bir dergiye sunmayı planlarken, elde edilen bu teknolojinin gelecekte biyoteknoloji ve biyomühendislik alanlarına yön verebileceğini vurguluyorlar.