Случаят с ксеноботите и регенерацията при планариите
През 2020 г. екипът на Левин публикува данни за създаването на така наречените „ксеноботи“. Епителни клетки, взети от ембрион на жаба, биват отделени от естествената им среда и изолирани в неутрален разтвор. Без промяна в ДНК, без добавяне на чужди гени, тези клетки не се разпадат и не формират обикновен плосък слой. Те самостоятелно се организират в триизмерни подвижни организми, които използват реснички за придвижване и демонстрират колективно поведение. Това поставя въпроса доколко клетъчната форма е строго записана в генома и доколко е резултат от клетъчна импровизация в отговор на нови биоелектрични и физически граници.
Подобни резултати се наблюдават и при плоските червеи от разред Tricladida (планарии). При разрязване на планария, тя обикновено възстановява липсващата глава или опашка според локалните тъканни сигнали. Чрез временно инхибиране на цепковидните контакти и промяна на биоелектричния градиент, Левин успява да накара фрагмент от планария да отгледа две глави. По-важното е, че при следващо разрязване на този двуглав червей – вече в отсъствие на каквито и да е химикали или електрическа намеса – той продължава да отглежда две глави. Генетичната последователност не е променяна нито веднъж; променена е само запаметената в биоелектричната мрежа архитектурна инструкция.
Физически лимити и терапевтични перспективи
Тази биоелектрична парадигма отваря нови хипотези за терапия на състояния, които до момента се разглеждат единствено през призмата на молекулярната генетика. Раковите заболявания, например, могат да се интерпретират като деполяризация на клетките и декуплиране от общата биоелектрична мрежа на организма. Когато дадена клетка загуби електрическата връзка с тъканния колектив, тя спира да получава морфогенетични сигнали и се връща към базово поведение на некоординиран делене и оцеляване. В лабораторни условия възстановяването на мембранния потенциал на туморни клетки спира техния инвазивен растеж, без да е необходимо физическото им унищожаване с цитостатици. Още фундаментални анализи за клетъчната биофизика и йонните мрежи разглеждат именно тази граница между физика и биология.
Въпреки обещаващите резултати, остават редица технически и научни неясноти. Все още липсва пълен алгоритъм за декодиране на биоелектричния код – не разполагаме с универсален „преводач“, който да превръща желаната органна форма в конкретна последователност от йонни потенциали. Освен това, преносът на тези методологии от амфибии и планарии към бозайници се сблъсква със сложната имунна система и по-строгите физиологични ограничения на топлокръвните организми. Числата от клиничните изпитвания тепърва предстои да покажат дали биоелектричните интерфейси могат безопасно да се прилагат при хора.
