Leven creëren uit levenloze biomoleculen: Nederlandse wetenschappers willen synthetische cellen bouwen

Een team van Nederlandse wetenschappers, onder leiding van de TU Delft, gaat een ambitieuze poging doen om leven te creëren uit levenloze biomoleculen. Dit revolutionaire onderzoeksprogramma, getiteld ‘Evolution of Life from Non-Life’ (EVOLF), heeft € 40 miljoen aan financiering ontvangen van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Het doel is om een ​​synthetische levende cel te bouwen met behulp van kunstmatige intelligentie (AI) en laboratoriumevolutie.

“Wat is leven? Kunnen we levende cellen maken van niet-levende moleculen? Deze fundamentele vragen staan ​​centraal in het EVOLF-programma. Gijsje Koenderink, medeaanvrager van het project, legt uit: “Het is fascinerend, alle vormen van leven zijn opgebouwd uit cellen en alle cellen bestaan ​​uit moleculen. Opvallend is dat deze moleculen niet leven, maar de cel wel. Hoe ontstaat een levende cel uit niet-levende moleculen?

Innovatieve aanpak met AI en laboratoriumevolutie

Het EVOLF-team wil de kloof tussen niet-leven en leven overbruggen door een synthetische levende cel te creëren uit niet-levende biomoleculen. Deze aanpak bouwt voort op eerder baanbrekend werk in de biofysica en biochemie, waarbij cellulaire modules zijn ontworpen voor minimaal genoom, metabolisme en celdeling. Er wordt nu voor een geheel nieuwe aanpak gekozen, waarbij AI en laboratoriumspecifieke evolutie fundamenteel zijn.

Hoofdaanvrager Cees Dekker benadrukt de rol van AI in dit proces: “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.”

Wetenschappelijk en filosofisch onderzoek gaan hand in hand

Uniek aan het EVOLF-project is de nauwe samenwerking tussen natuurwetenschappers en geesteswetenschappers. In het ‘levende laboratorium’ zullen filosofen en geesteswetenschappers samenwerken aan een nieuwe definitie van wat het leven is en aan richtlijnen voor ‘verantwoord onderzoek’. Dekker benadrukt: “Het doel is om de omstandigheden te creëren waaronder mensen de volledige controle over synthetisch leven behouden.”

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 toegekende subsidie ​​kunnen ze 100 doctoraatsstudenten, postdocs en technici aanstellen en essentiële infrastructuur en ondersteunende technologieën installeren.

Dekker noemt het bouwen van een synthetische cel ‘een van de grootste uitdagingen van deze eeuw’. Vergelijk de potentiële impact van dit onderzoek met vooruitgang zoals de ontdekking van de dubbele DNA-helix of de ontcijfering van het menselijk genoom.

Toekomstperspectief

Naast het team van Cees Dekker ontving ook Lieven VanderSypen (QuTech) een Summit Grant van €35 miljoen. Met tien jaar financiering uit deze subsidies kunnen onderzoeksgroepen niet alleen hun onderzoek uitvoeren, maar ook internationaal een leidende rol spelen. Dit versterkt de positie van de Nederlandse wetenschap op de lange termijn en kan leiden tot ongekende vooruitgang in de levenswetenschappen.