Leven creëren uit levenloze biomoleculen met AI en lab-evolutie

“Wat is leven? Kunnen we levende cellen maken van levenloze moleculen?” vroeg een multidisciplinair team van Nederlandse wetenschappers zich af. Om deze vragen te beantwoorden wil het onderzoeksteam, onder leiding van TU Delft,  een levende synthetische cel bouwen van levenloze biomoleculen, waarbij ze voor het eerst gebruik maakt van laboratorium-evolutie en kunstmatige intelligentie. Het tienjarige onderzoeksprogramma daartoe, getiteld ‘Evolving life from non-life’ (EVOLF) kreeg van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) 40 miljoen euro toegekend in het kader van de Summit-subsidieregeling.  

Medeaanvrager Gijsje Koenderink (TU Delft): “Het is fascinerend, alle levensvormen bestaan 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 levenloze moleculen? Hoeveel componenten zijn er minimaal nodig en hoe moeten ze worden gecombineerd om een levende cel te creëren? Dit is de grote vraag waar we mee aan de slag gaan de komende tien jaar.” 

Hoofdaanvrager Cees Dekker (TU Delft): “Onze droom is een levende cel te creëren uit levenloze moleculen. Met behulp van AI kunnen we veel effectiever parameters scannen om complexe netwerken van biochemische reacties te optimaliseren. Ons doel is om cellulaire functies in één synthetische cel te integreren die autonoom kan repliceren, communiceren en evolueren. Daarnaast gaan we het wetenschappelijke werk nauw verbinden met filosofisch en ethisch onderzoek.” 

Dekker benadrukt: “In ons ‘living lab’ zullen filosofen en geesteswetenschappers samen met natuurwetenschappers werken aan een nieuwe definitie van wat leven is, en aan richtlijnen voor ‘verantwoordelijk onderzoek’ om de omstandigheden te scheppen waaronder mensen de volledige controle behouden over synthetisch leven.”  

Partners consortium EVOLF en Summit-subsidie 

Het EVOLF-consortium bestaat uit wetenschappers van de TU Delft, AMOLF, Rijksuniversiteit Groningen, Radboud Universiteit, Wageningen University & Research, Hubrecht Instituut en 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 –door Dekker “één van de grootste uitdagingen van deze eeuw” genoemd– streeft het consortium naar een doorbraak in de levenswetenschappen, vergelijkbaar met de ontdekking van de dubbele helix van DNA of de ontcijfering van het menselijk genoom. 

Mede-aanvragers:

• Prof. Dr. G.H. (Gijsje) Koenderink - Delft University of Technology
• Dr. K (Kristina) Ganzinger - AMOLF
• Prof. dr. S.J. (Siewert-Jan) Marrink - University of Groningen
• Prof. dr. M. (Marileen) Dogterom - Delft University of Technology
• Prof. dr. T.S. (Wilhelm) Huck - Radboud University
• Prof. dr. M.J. (Jeroen) van den Hoven - Delft University of Technology

Lees ook:

• Van quantum tot klimaat: vijf teams van topwetenschappers ontvangen Summit grant | NWO