خلق حیات در آزمایشگاه/ آیا دکتر فرانکنشتاین این بار موفق می‌شود؟

خبرگزاری علم و فناوری آنا، نوید فرخی؛‌ دانشمندان در مؤسسه مطالعات زیست‌شناسی سالْک آمریکا موفق شدند شکل ساده‌ای از حیات را در آزمایشگاه ایجاد کنند. پیشرفت علمی اخیر دستاوردی عظیم است که تلاش دکتر فرانکنشتاین را برای جان بخشیدن به موجودات بی‌جان در ذهن تداعی می‌کند؛ در هر دو مورد خلق حیات مورد نظر بود؛ اما خوشبختانه نحوه رسیدن به این هدف فرق می‌کند! دانشمندان در این تحقیق از مواد شیمیایی و فرآیندهایی استفاده کردند که شرایط اولیه حیات زمین را شبیه‌سازی می‌کند. این شکل حیات طبیعتاً مانند حیوانات یا گیاهان فعلی نیست و بسیار ساده‌تر است، اما نکته مهم این است که به اولین شکل حیات روی زمین احتمالاً نزدیک است.

برای درک این دستاورد، باید با چیزی به نام «آران‌ای» (RNA) آشنا باشیم. «آران‌ای» مخفف اسید ریبونوکلئیک (ribonucleic acid) است. «آران‌ای» به زبان ساده یک پیام‌رسان است که دستورالعمل‌ها را از DNA به ریبوزوم‌ها (ribosomes) منتقل می‌کند. فرآیند تولید پروتئین در ریبوزوم‌ها انجام می‌گیرد.

دانشمندان در آزمایشگاه  بر روی «آران‌ای»  (RNA) تمرکز کردند زیرا بسیاری بر این باورند که «آران‌ای» از اجزای ضروری اشکال حیات فعلی است. علت این امر این است که «آران‌ای» می‌تواند اطلاعات ژنتیکی «دی‌ان‌ای» (DNA) را ذخیره کند، واکنش‌های شیمیایی را کاتالیز کند و به یک بازیگر کلیدی در دستگاه سلولی تبدیل شود.

ایده ایجاد حیات در آزمایشگاه ممکن است به داستان‌های علمی-تخیلی شبیه باشد، اما یک تلاش علمی جدی است. هدف دانشمندان در این تحقیق درک اصول اساسی حیات با تلاش برای بازآفرینی آن در شرایط کنترل‌شده بود. کار آنها به معنای این نیست که به خلق موجودات پیچیده‌ای مانند انسان یا حیوانات نزدیک هستیم، بلکه مقصود تولید ساده‌ترین شکل حیات است که می‌تواند خود را تکرار کند و تکامل یابد.

دانشمندان بدین منظور در گام اول شرایط دوران ابتدایی زمین را در آزمایشگاه شبیه‌سازی کردند یعنی دمای مناسب، مواد شیمیایی و محیط را فراهم کردند. هدف پخت «سوپ» اولیه‌ای بود که در آن واکنش‌های شیمیایی رخ دهد. دانشمندان در این محیط کنترل‌شده، واکنش‌های شیمیایی را کلید  زدند که منجر به تشکیل رشته‌های «آران‌ای» شد. این فرآیند ساده نبود؛ به شرایط و کاتالیزورهای دقیق نیاز داشت تا تشکیل زنجیره‌های «آران‌ای» حاصل شود.

ایجاد رشته‌های «آران‌ای»  (RNA) صرفاً گام اول محسوب می‌شد. ماهیت حیات مبتنی بر توانایی تکرار است. دانشمندان در ادامه سازوکاری را مهندسی کردند که در آن این مولکول‌های «آران‌ای» می‌توانستند خود-تکثیر شوند که ویژگی اساسی موجودات زنده است. در این فرایند آنزیم‌های «آران‌ای» باید تولید می‌شدند تا امکان همانندسازی مولکول‌های «آران‌ای» حاصل شود.

جنبه کلیدی دیگر حیات توانایی تکامل است. این مولکول‌های «آران‌ای»  (RNA) در آزمایشگاه تحت نوعی انتخاب طبیعی قرار گرفتند. در این بین، کارآمدترین تکثیرکننده‌ها با تقلید از فرآیند تکاملی که در طبیعت دیده می‌شود، در طول نسل‌های متوالی زنده ماندند و تکامل یافتند. نتیجه نهایی شگفت‌آور این آزمایش این بود که مجموعه ای از مولکول‌های «آران‌ای» نه‌تنها می‌توانستند تکثیر شوند، بلکه در طول زمان تکامل پیدا کردند. در حالی که اقدام آنها از نظر پیچیدگی حتی با ساده‌ترین میکروارگانیسم‌های زمین هم فاصله زیادی دارد، اما نشان‌دهنده گامی مهم در جهت درک منشاء حیات است.

ایجاد حیات در آزمایشگاه کمک می‌کند تا بفهمیم که حیات چگونه روی زمین آغاز شده است. این امر به حل کردن یک معمای بزرگ در مورد ریشه‌هایمان شبیه است. همچنین به ما تلنگر می‌زند که علم امروز تا کجا پیش رفته است. طبیعتاً این آزمایش سوالاتی اخلاقی را در پی دارد. آیا باید در خلق حیات برای خود محدودیتی قائل شویم؟ چگونه باید از این دانش استفاده کرد؟ چطور می‌توان جلوی سوءاستفاده‌های احتمالی را گرفت؟

این تحقیقات می‌تواند به یافتن حیات در سیارات دیگر کمک کند. همچنین ممکن است به ما در ایجاد اشکال جدید حیات در آینده کمک کند. خلق حیات در آزمایشگاه دستاورد علمی عظیمی است که شکاف بین ماده بی‌جان و موجودات زنده را پر می‌کند. این تحقیق نه‌تنها درک ما از آغاز حیات را عمیق‌تر می‌کند، بلکه ظرفیت ما را برای مهار فرآیندهای بیولوژیکی به روش‌های جدید و نوآورانه گسترش می‌دهد.

تلاش‌های دکتر فرانکنشتاین با آمیزه‌ای از جاه‌طلبی و غرور همراه بود که منجر به پیامدهای غیرقابل کنترلی شد، اما جامعه علمی امروز باید با احتیاط، ملاحظات اخلاقی و درک عمیق مکانیسم‌های بیولوژیکی زیربنایی را پیشرفت فراهم کند.