חומר ביולוגי הוא בעל יכולות מכניות וחישוביות עדיפות ביחס למכונות מבוססות מתכת פלסטיק וסיליקון. המכונות המלאכותיות שאנו מייצרים חסרות את יכולת ההרכבה העצמית והתיקון שיש למכונות הביולוגיות. מכונות ביולוגיות, או אורגניזמים כמו חיידקים, זוחלים, או בני אדם, נוצרים מתא אחד, או מהרבה מאוד תאים שמקורם מתא אחד. הם מתחברים יחד ליצור מכונה אחת שתכליתה העיקרי הוא לייצר עוד עותקים של המכונה עצמה.
לתא יש יכולת מדהימה להכפיל את עצמו, ו"להחליט" שהוא הופך לתא מסוגים שונים, כמו תא מוח או תא לב, במקום הנכון ובזמן הנכון. חשוב לא פחות, למכונה הביולוגית יש את היכולת לדעת מתי יש מספיק תאי לב או תאי מוח ולהפסיק להתחלק. כל זאת נעשה ללא יד מכוונת וללא תבנית. זה לא פחות ממדהים.
בשנים האחרונות חוקרים רבים ניסו ליצור איברים אנושיים באופן מלאכותי. כבר לפני כעשור, אנטוני אטלה הדהים את העולם שהדפיס בעזרת מדפסת רגילה לב פעיל, כשבמקום צבע הוא מילא את מיכל הדיו בתאים. היום כבר יש כמה עבודות מחקר המראות יכולות של הדפסת אברים להשתלה, כמו חלקי לב, כליות וכבד.
במאמר מרתק שפורסם השבוע בעיתון PNAS חוקרים עשו צעד נוסף לעבר המדע הבידיוני. הם תכנתו במחשב יצור תאי חדש. החוקרים אימנו את היצור לבצע פעולות מסוימות בשימוש שני סוגי תאים. תא מתכווץ (לב) ותא יציב (עור). החוקרים יצרו בהדמיית מחשב את המבנה התאי בשימוש בתאי עור ולב של צפרדעים, והינדסו גוש תאים קטן, כראש סיכה. הם הראו כי היצור אשר נוצר בהדמייה אכן מבצע את הפעולה הנגזרת מתפקידו, וגילו כי הוא אף רגיש לכיווניות. כלומר אם הניחו את היצור הפוך הוא לא ביצע את הפעולה. דבר זה מראה שהפעולה לא נעשתה במקרה אלא לפי הדמיית המחשה, אף על פי שהיצור היה חייב להיבנות בצורה מבוקרת (סוג של הדפסה), בניגוד לאורגניזמים טבעיים שבונים את עצמם ללא יד מכוונת. בנוסף, החוקרים ראו כי היצור היה מסוגל לתקן את עצמו בעקבות חיתוך מכוון.
מה שבעצם החוקרים עשו הם יצרו צורה חדשה של "רובוט", שלא עשוי מתכת, פלסטיק וחיווט, אלא נוצר כולו מתאי צפרדעים חיים. היצורים נטענים מראש במקור המזון שלהם (משקעי שומנים וחלבונים) המאפשרים להם לחיות קצת יותר משבוע. עם זאת, אם הם גדלים במצע עשיר, ניתן להגדיל את תוחלת החיים שלהם לשבועות או חודשים. אלו יצורים שניתן לתכנן אותם על פי צורך. למשל, ניתן להשתמש בהם בכדי להעביר תרופות בגופם של המטופלים או לניקוי זיהום מהים. כשהיצורים / רובוטים הללו מסיימים את תפקידם, הם פשוט מתפרקים כמו כל חומר ביולוגי שמת.
לינק למאמר:
https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1910837117
