Diversos equips d'investigació a tot el món treballen intensament amb l'objectiu de crear per primera vegada una cèl·lula artificial viva al laboratori a partir dels seus components fonamentals.

Projecte PACE

Entre els projectes que competeixen en aquesta carrera científica destaca el projecte PACE (Programmable Artificial Cell Evolution), que reuneix 13 grups d'investigació europeus, entre els quals se situa el Laboratori de Sistemes Complexos de la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona, dirigit pel doctor Ricard Solé. “Els models teòrics, igual que les dades experimentals, ens donen bons motius per creure que serem capaços d'obtenir protocèl·lules simples a partir d'un senzill sistema de reaccions acoblades en què intervinguin els components essencials que fan possibles les característiques bàsiques de les unitats vives”, explica Ricard Solé. El seu equip és l'únic grup de l'estat espanyol que forma part d'aquest projecte: “el nostre grup participa en diferents nivells, especialment des de la perspectiva teòrica, intentant predir la dinàmica de les protocèl·lules artificials i la seva possible evolució”.

Podem imaginar les protocèl·lules com nanorobots que treballen a escala molecular, integrats per tres estructures bàsiques: un contenidor (la membrana que delimitarà el compartiment cel·lular), un sistema de construcció (el metabolisme) i un sistema genètic capaç d'emmagatzemar informació. L'esmentada informació inclourà les instruccions bàsiques que compliran les protocèl·lules.

Il·lustració: Oriol Massana 

La construcció d'una cèl·lula artificial constituiria un avenç científic extraordinari que establiria un abans i un després en el nostre coneixement del fenomen de la vida, el seu origen i la seva evolució. Una fita com aquest seria mereixedora d'un premi Nobel, no només per les seves repercussions en la ciència fonamental, sinó també perquè obriria un nou ventall de possibilitats tecnològiques que inauguraria una nova era nanobiotecnològica. “Estem convençuts que les cèl·lules artificials, per les seves característiques individuals i col·lectives, demostraran ser l'aproximació correcta cap a la creació de tecnologia nanorobòtica”, afirma el doctor Solé.

Una de les claus del projecte PACE resideix en la combinació de tecnologia biològica (viva) i de tecnologia electrònica (computadores) que donaria lloc a una nova tecnologia híbrida. Com explica el responsable de l'equip de la Universitat Pompeu Fabra, “per crear una nova generació d'ordinadors i robots autoreparables, així com per dirigir amb èxit qualsevol tipus d'operació nanoscòpica, és fonamental la construcció de sistemes intel·ligents autoorganitzats i capaços d'evolucionar en la direcció adequada, com ho podrien ser les cèl·lules artificials programables”. Els diversos projectes en marxa a tot el món, que competeixen per ser els primers en aconseguir crear vida artificial, testimonien la importància d'aquest objectiu.

Quants gens necessitem? Quants gens necessita un ésser viu per poder portar a terme les funcions fisiològiques més simples? La resposta a aquesta pregunta depèn directament de l'ésser viu que s'estigui analitzant. Per als bacteris més simples, per exemple, són suficients uns 200 gens. No obstant això, a mesura que augmenta la complexitat de l'organisme, augmenten el nombre de gens necessaris, encara que no de manera proporcional. És a dir, malgrat que sembli que l'ésser humà (amb 25.000 gens) és molt més complex que la mosca Drosophila, només tenim uns quants gens més i alguns menys que la planta Arabidopsis.

Avui dia hi ha molts projectes que intenten desxifrar el codi genètic d'altres organismes més senzills. Això ens permetrà saber quins gens compartim, quins s'han mantingut durant l'evolució i, en definitiva, quins són els gens necessaris per portar a terme les funcions bàsiques per a la supervivència. El coneixement dels esmentats gens “imprescindibles” obre una via per a la creació de vida artificial al laboratori a partir de construccions genètiques relativament senzilles.