Editor’s Digest dapat dibuka secara gratis
Roula Khalaf, Editor dari FT, memilih cerita favoritnya dalam buletin mingguan ini.
Ilmuwan Eropa telah mulai bekerja pada proyek untuk menciptakan bentuk kehidupan sederhana dari awal di laboratorium, memanfaatkan kemajuan teoritis dan eksperimental dalam bidang biologi sintetis yang berkembang pesat.
Dengan memulai dari bahan kimia tak hidup, para peneliti bertujuan untuk menghasilkan sel-sel yang metabolik aktif yang tumbuh, membelah, dan menunjukkan “evolusi Darwin” dalam waktu enam tahun.
Proyek “MiniLife” senilai €13 juta, yang didanai oleh Dewan Riset Eropa dan melibatkan biologis dan kimiawan dari beberapa universitas, bisa menjadi proyek pertama di dunia yang mencapai kriteria minimum untuk sistem kehidupan sintetis.
“Keberhasilan ini akan menjadi pencapaian penting dalam ilmu dasar,” kata Eörs Szathmáry, direktur Centre for the Conceptual Foundations of Science di Parmenides Foundation Jerman, yang merupakan penyelidik utama dalam hibah ERC ini. “Penciptaan sistem kehidupan dari awal adalah impian panjang umat manusia.”
John Sutherland, yang bekerja pada kimia kehidupan awal di MRC Laboratory of Molecular Biology di Cambridge, mengatakan proyek ini bergabung dengan upaya global yang semakin meningkat untuk “menciptakan sistem kehidupan minimal”.
Sutherland, yang tidak terlibat dalam proyek MiniLife, menambahkan: “Hal ini didorong oleh keinginan yang abadi untuk memahami bagaimana kehidupan bermula di Bumi dan apakah juga bisa bermula di tempat lain di alam semesta yang dapat diamati.”
Eörs Szathmáry: ‘Keberhasilan ini akan menjadi pencapaian penting dalam ilmu dasar’ Sijbren Otto: ‘Mekanisme yang kami harapkan untuk diungkap akan relevan untuk memahami apa yang terjadi [di Bumi 3,8 miliar tahun yang lalu]’ © Sylvia Germes Fotografie
Para peneliti kehidupan buatan lainnya sedang bekerja dengan blok bangunan yang dikenal dari kehidupan di Bumi, khususnya nukleotida yang membentuk asam ribonukleat. Proyek ERC, sebaliknya, bertujuan benar-benar memulai dari awal, tanpa menggunakan molekul yang merupakan produk evolusi itu sendiri.
“Kami mengabstraksi dari bentuk kehidupan yang dikenal karena mereka adalah makhluk yang sangat berevolusi,” kata Szathmáry, “dan menyederhanakan agar sampai pada formulasi yang minimalis.”
Para peneliti MiniLife sedang mengevaluasi empat sistem yang mungkin, secara individu atau kombinasi, dikembangkan menjadi dasar kehidupan minimal. Semua “otokatalitik”, sebuah properti penting untuk replikasi diri di mana reaksi kimia dikatalisis oleh produk-produknya sendiri.
Salah satu kandidatnya adalah reaksi formosa. Proses ini, ditemukan pada abad ke-19, mengubah bahan kimia yang sangat sederhana, formaldehida, menjadi serangkaian molekul gula yang semakin beragam dan kompleks. Ketika reaksi diumpani dengan formaldehida, perilaku tetesan berbeda dengan komposisi gula di dalamnya.
“Ada yang tumbuh lebih cepat dan membelah lebih cepat daripada yang lain,” kata Andrew Griffiths, penyelidik MiniLife di École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles di Paris. “Kami berakhir dengan munculnya sesuatu yang setara dengan kebugaran dalam biologi, seperti campuran bakteri yang tumbuh lambat dan cepat, tetapi dalam sistem kimia yang sangat sederhana.”
Sistem berbasis formosa harus mampu menampilkan pewarisan yang dapat diandalkan — mewariskan karakteristik yang didapat dari satu generasi ke generasi berikutnya — mungkin bersama dengan salah satu sistem lain yang sedang dievaluasi.
Waktu enam tahun ini ambisius, kata Griffiths, yang optimis bahwa proyek ini akan mampu “menunjukkan evolusi Darwinian yang primitif”. Setidaknya itu akan melibatkan sistem yang dapat beralih antara dua keadaan yang dapat diwariskan dalam lingkungan yang berbeda, analog dengan ngengat bersayap putih yang sayapnya putih di lingkungan yang bersih dan hitam ketika hidup di tempat-tempat yang terpolusi dengan permukaan yang gelap.
Sijbren Otto, seorang profesor kimia sistem di universitas Groningen dan anggota tim MiniLife lainnya, mengatakan motivasinya utama adalah “kefascinan dengan sifat dan asal kehidupan. Meskipun molekul yang kami kembangkan mungkin bukan molekul dari mana kehidupan bermula di Bumi prabiota 3,8 miliar tahun yang lalu, mekanisme yang kami harapkan untuk diungkap akan sangat relevan untuk memahami apa yang terjadi saat itu.”
Bulan lalu, sebuah kelompok peneliti internasional memperingatkan tentang “risiko yang belum pernah terjadi sebelumnya” yang ditimbulkan oleh area lain dari biologi sintetis. Mereka mengatakan “kehidupan cermin” — bakteri buatan yang merupakan refleksi struktural dari mikroba alami — bisa mengatasi pertahanan manusia, hewan lain, dan tanaman.
Ditanyakan tentang keselamatan proyek MiniLife, Otto mengatakan kreasi mereka “sangat tidak mungkin memiliki kelangsungan hidup di luar kondisi laboratorium yang sangat terkendali” dan tidak menimbulkan risiko bagi masyarakat.
Namun, tim ini sedang bekerja dengan para ahli untuk mengembangkan kerangka kerja etika untuk penelitian ini. “Sekarang adalah saatnya untuk memikirkan jauh ke depan ke mana penelitian kemungkinan akan mengarah,” kata Otto.