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.”
Nieuwe benadering EVOLF
Het EVOLF-team wil de kloof tussen niet-leven en leven overbruggen door een levende synthetische cel te bouwen uit levenloze biomoleculen. Deze aanpak bouwt voort op hun eerdere pionierende werk in biofysica en biochemie, waarbij de onderzoekers cellulaire modules ontwierpen voor een minimaal genoom, metabolisme en celdeling. Dit werk heeft de basis gelegd voor de constructie van een daadwerkelijk levende synthetische cel. Met een geheel nieuwe benadering die gebruikt maakt van artificiële intelligentie en gerichte laboratorium-evolutie om het bouwen van synthetische cellen te versnellen hoopt het team antwoord te krijgen op de vraag hoe leven werkt.
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.
Meer informatie
Wil je meer weten over levende synthetische cel bouwen uit levenloze biomoleculen? Neem dan gerust contact op met:
Cees Dekker, c.dekker@tudelft.nl / 06 3036 2478
Gijsje Koenderink, g.h.koenderink@tudelft.nl / 06 4877 5702
Fien Bosman, persvoorlichter Health & Care TU Delft – f.j.bosman@tudelft.nl / 06 2495 3733
Meer over het onderzoek van Cees Dekker
Meer over het onderzoek van Gijsje Koenderink