Leven creëren uit levenloze biomoleculen met AI en laboratoriumevolutie

Vrijdag 24 mei, 13.33 uur

Algemeen

“Wat is leven? Kunnen we levende cellen maken van niet-levende moleculen?”, vroeg een multidisciplinair team van Nederlandse wetenschappers. Om deze vragen te beantwoorden wil het onderzoeksteam, onder leiding van de TU Delft, een levende synthetische cel bouwen van niet-levende biomoleculen, waarbij voor het eerst gebruik wordt gemaakt van laboratoriumevolutie en kunstmatige intelligentie. Het tienjarige onderzoeksprogramma genaamd ‘Evolutie van leven uit niet-leven’ (EVOLF) ontving in het kader van de Summit 40 miljoen euro van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). subsidieregeling.

Medeaanvrager Gijsje Koenderink (TU Delft): “Het is fascinerend, alle levensvormen zijn gemaakt van cellen en alle cellen zijn gemaakt van moleculen. Opvallend is dat deze moleculen niet leven, maar de cel wel. Hoe ontstaat een levende cel uit levenloze moleculen? Wat is het minimaal aantal componenten dat nodig is en hoe moeten deze worden gecombineerd om een ​​levende cel te creëren? Dit is de grote vraag die we de komende tien jaar zullen beantwoorden.”

Nieuwe EVOLF-aanpak
Het EVOLF-team wil de kloof tussen niet-leven en leven overbruggen door een levende synthetische cel te bouwen uit niet-levende biomoleculen. Deze aanpak bouwt voort op hun eerdere baanbrekende werk in de biofysica en biochemie, waarbij onderzoekers cellulaire modules ontwierpen voor minimaal genoom, metabolisme en celdeling. Dit werk heeft de basis gelegd voor de constructie van een echte levende synthetische cel. Met een compleet nieuwe aanpak die gebruik maakt van kunstmatige intelligentie en specifieke laboratoriumevolutie om de constructie van synthetische cellen te versnellen, hoopt het team de vraag te beantwoorden hoe het leven werkt. Hoofdaanvrager Cees Dekker (TU Delft): “Onze droom is om van niet-levende moleculen een levende cel te maken. Met behulp van AI kunnen we parameters veel effectiever scannen om complexe netwerken van biochemische reacties te optimaliseren. Ons doel is om cellulaire functies te integreren in een synthetische cel die autonoom kan repliceren, communiceren en evolueren. Daarnaast gaan we wetenschappelijk werk nauw verbinden met filosofisch en ethisch onderzoek.” Dekker benadrukt: “In ons ‘levende laboratorium’ zullen filosofen en geesteswetenschappers samenwerken met natuurwetenschappers aan een nieuwe definitie van wat leven is en aan richtlijnen voor ‘verantwoord onderzoek’ om de omstandigheden te creëren waaronder mensen de totale controle behouden over synthetische wezens. . leven. “

EVOLF Partnerconsortium en Summit Grant
Het EVOLF-consortium bestaat uit wetenschappers van de TU Delft, AMOLF, de Rijksuniversiteit Groningen, de Radboud Universiteit, Wageningen Universiteit en Research, het Hubrecht Instituut en de VU. Met de Summit-subsidie ​​kan het consortium in totaal 100 promovendi, postdocs en technici aanstellen en kritische infrastructuur en ondersteunende technologieën installeren. Door de droom te verwezenlijken van het bouwen van een synthetische cel, die Dekker ‘een van de grootste uitdagingen van deze eeuw’ noemt, wil het consortium een ​​doorbraak in de levenswetenschappen bewerkstelligen, vergelijkbaar met de ontdekking van de dubbele helix van DNA of met het ontcijferen van het menselijk genoom.

NWO Summit-beurs
Vijf consortia met topwetenschappers van verschillende Nederlandse universiteiten ontvangen in totaal 174 miljoen euro. Naast het team van Cees Dekker ontvingen ook Lieven VanderSypen (QuTech) en zijn team een ​​Summit Grant van €35 miljoen. Met tienjarige financiering uit de Summit-subsidie ​​kunnen onderzoeksgroepen aan hun onderzoek beginnen en ook internationaal een leidende rol spelen. Op deze manier wordt de positie van de Nederlandse wetenschap op de langere termijn versterkt.