Coraz więcej nowych badań wykazało, że przynajmniej dla niektórych komórek śmierć nie jest końcem, ale początkiem czegoś zupełnie nieoczekiwanego.
Cykl biologiczny naszego istnienia wydaje się stosunkowo prosty: rodzimy się, żyjemy, umieramy. Koniec.
Jednak gdy przyjrzymy się istnieniu na poziomie komórkowym, sprawa staje się nieco bardziej interesująca. Ty, ja i około 108 miliardów Homo sapiens, którzy kiedykolwiek stąpali po Ziemi, stworzyliśmy własną konstelację około 30 bilionów komórek. Każde z naszych ciał jest zbiorowym organizmem złożonym z żywych komórek ludzkich i mikroorganizmów, które współpracują ze sobą, tworząc to, co nasze umysły uważają za „życie”. Jednak coraz więcej badań wykazało, że przynajmniej dla niektórych komórek śmierć nie jest końcem. Być może jest to początek czegoś nowego i zupełnie nieoczekiwanego.
Rosnąca fala badań nad nową klasą organizmów wielokomórkowych zaprojektowanych przy użyciu sztucznej inteligencji, znanych jako „ksenoboty”, przyciąga uwagę naukowców ze względu na ich pozorną autonomię. We wrześniu 2024 r. dr Peter Noble, mikrobiolog z Uniwersytetu Alabama w Birmingham, wraz z dr Alexem Pozhitkovem, badaczem bioinformatyki z centrum onkologicznego City of Hope, szczegółowo opisali te badania na stronie internetowej The Conversation.
Komórki wykraczające poza śmierć
Ksenoboty to komórki, które rozwijają nowe funkcje wykraczające poza ich pierwotną funkcję biologiczną; na przykład wykorzystują rzęski podobne do włosów do poruszania się zamiast do transportu śluzu. Ponieważ wydają się one ponownie łączyć w tej nowej formie i funkcji, autorzy twierdzą, że ksenoboty stanowią swego rodzaju „trzeci stan” życia, w którym komórki mogą się reorganizować po śmierci organizmu, tworząc coś nowego. Formy te prawdopodobnie nie pojawiłyby się w naturze, ale ksenoboty pokazują, że komórki mają zaskakującą zdolność dostosowywania się do zmian w swoim otoczeniu. Eksperymenty z komórkami ludzkimi, czyli „antrobotami”, również wykazują takie zachowanie.
„Podsumowując, odkrycia te… podważają pogląd, że komórki i organizmy mogą ewoluować tylko w określony sposób” – piszą autorzy w The Conversation. Trzeci stan sugeruje, że śmierć organizmu może odgrywać ważną rolę w transformacji życia w czasie.
Implikacje dla tych robotów komórkowych, czyli biobotów, są bardzo ważne: można sobie wyobrazić leki dostosowane do indywidualnych potrzeb, wytwarzane z własnych tkanek, aby uniknąć niebezpiecznej reakcji immunologicznej. Ale tworzą one również złożony obraz tego, czym naprawdę jest komórka. Przynajmniej tak uważa biolog ewolucyjny i lekarz William Miller. Jest on współautorem książki The Sentient Cell (2023), która zgłębia idee teorii komórkowych podstaw świadomości (CBC), sugerującej, że komórki zachowują pewien rodzaj świadomości. Miller uważa, że ksenoboty są tylko kolejnym przykładem tego, jak nie doceniamy wrodzonych zdolności poznawczych, a nawet świadomości komórek tworzących nasze ciało.
VERGARA – Po śmierci: medyczne podejście do doświadczeń bliskich śmierci, życia i zaświatów
„Organizm jako całość nie reaguje już tak jak wcześniej, ale podzbiory komórek są aktywne, podejmują decyzje i rozwiązują problemy” – twierdzi Miller. „To zasadniczo zmienia nasze postrzeganie żywych istot… podstawową jednostką biologiczną jest świadoma komórka”.
Świadomość jest terminem niezwykle niejednoznacznym, a jej definicja może się różnić w zależności od dziedziny nauki, kontekstu, a nawet w czasie. Słynny XVII-wieczny filozof, matematyk, naukowiec i intelektualista René Descartes uważał, że tylko ludzki umysł jest świadomy (co doprowadziło do niektórych nieludzkich eksperymentów). Na szczęście współczesna nauka uznaje różne rodzaje świadomości w królestwie zwierząt, ale w przypadku form życia zasadniczo różniących się od nas, ludzkie uprzedzenia dotyczące tego, co może być świadome lub inteligentne, stopniowo zaczynają dominować.
„My, ludzie, mamy bardzo ograniczoną zdolność i wysoce udoskonaloną umiejętność postrzegania inteligencji w średniej wielkości obiektach poruszających się ze średnią prędkością w trójwymiarowej przestrzeni” – twierdzi biolog syntetyczny i rozwojowy z Tufts University, Michael Levin, w filmie poświęconym inteligencji komórkowej. Jego laboratorium skonstruowało ksenoboty i twierdzi, że ludzie nie rozpoznają inteligencji, gdy jest ona „bardzo mała lub bardzo duża”.
Dla Millera koncepcja czułej komórki stanowi radykalną zmianę w biologii, która podważa niektóre neodarwinistyczne idee, takie jak „przetrwanie najsilniejszych”. Ponieważ komórki muszą współpracować, aby odnieść sukces, bardziej trafnym hasłem mikrobiologicznym mogłoby być: „Najlepiej służę sobie, służąc innym”, twierdzi Miller.
Umieszczenie inteligentnej komórki w centrum biologii „otwiera zupełnie nową narrację biologiczną, w której geny nie kontrolują, ale są narzędziami. W której rozumiemy, dlaczego organizmy decydują się łączyć w tryliony, aby rozwiązywać problemy, podejmować decyzje, wspierać się nawzajem, tworzyć sojusze, synergie, współzależności i współpracować; nie chodzi tu o „przetrwanie najsilniejszych”, twierdzi Miller.
Kontrowersje wśród naukowców
Wielu naukowców nie jest przekonanych do tej nowej, obiecującej przyszłości biologii. List z 2024 r. opublikowany w czasopiśmie EMBO Reports opisuje teorię CBC jako „czysto intelektualne ćwiczenie bez dowodów empirycznych”, a autorzy są równie sceptyczni wobec twierdzeń dotyczących świadomości w odniesieniu do ksenobotów lub innych organizmów „trzeciego stanu”.
„Od około 75 lat wiadomo, że komórki można wywołać do nieprawidłowego rozwoju, wyjmując je z kontekstu i hodując in vitro. Nie jest to nic nowego” – napisał w e-mailu biolog roślin Lincoln Taiz z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, współautor listu. „Kiedy owad roślinożerny wydziela hormony na liście roślin, powodując powstawanie na nich nienormalnych wyrostków, które służą owadowi za schronienie, czy jest to „trzeci stan” życia?”. Taiz poruszył również kwestię tego, co określa jako „mity” dotyczące świadomości roślin, i był współautorem przeglądu z 2019 r. zatytułowanego „Rośliny nie posiadają świadomości ani jej nie potrzebują”.
A dla Wendy Ann Peer, biologa z Uniwersytetu Maryland, która również była współautorką listu sprzeciwu CBC, idea świadomości komórkowej po prostu nie ma wystarczającej rygorystyczności naukowej, aby można ją było uznać za teorię. „W metodzie naukowej musi istnieć kontrola i jasno sprawdzona hipoteza” – twierdzi Peer. „A kluczem do hipotezy jest to, aby była ona falsyfikowalna”.
Kiedy komórki są wyrwane z kontekstu i przestają wymieniać informacje lub sygnały z sąsiednimi komórkami, mogą ulegać ekspresji geny inne niż normalne – wyjaśnia Peer. Krótko mówiąc, ksenoboty są zaawansowaną wersją „zwierzęcych czapeczek”, dobrze znanej techniki w biologii rozwojowej, w której komórki zachowują zdolność do różnicowania się w inne komórki.
Chociaż niektórzy eksperci twierdzą, że komórki są czymś więcej niż tylko automatami wykonującymi ścisłe polecenia genetyczne, naukowcy nadal definiują świadomość, w przeważającej większości, jako coś posiadającego układ nerwowy i mózg zdolny do wyrażania subiektywnego punktu widzenia. Jednak pomimo tej różnicy zdań obie grupy zgadzają się co najmniej w jednym ważnym punkcie: zrozumienie komórek i zbadanie ich wielu możliwości stanowi ogromną szansę. Taiz porównuje potencjalne zastosowanie antrobotów w medycynie do zachowania ludzi jako „owadów tworzących żużle w roślinach”, zmieniających rozwój komórek macierzystych w celu wywołania określonych zachowań komórkowych.
Tymczasem Miller zgadza się z tym. „Praca Levina jest dobrym przykładem próby zrozumienia, jak współpracować z komórkami, aby stworzyć formy życia, które pomogą ludziom” – twierdzi. „Uczymy się robić to, co robią komórki, i jeśli będziemy mądrzy, będziemy z nimi współpracować”.
Świadomie lub nie, wydaje się, że komórki z pewnością odegrają kluczową rolę w przyszłości zdrowia ludzkiego.
