Pentru prima dată, a fost obținută fotosinteza în celule animale

După zeci de ani de încercări nereușite, cercetătorii au reușit să obțină fotosinteza în celule animale, o realizare considerată revoluționară în domeniul biologiei. Această performanță, deși obținută până acum doar în culturi celulare, aduce perspective promițătoare pentru domenii precum medicina sau producția de carne cultivată în laborator.

Fotosinteza este procesul prin care plantele și algele captează energia solară, combinând-o cu apă și dioxid de carbon pentru a produce carbohidrați esențiali creșterii și oxigen ca produs secundar. În mod natural, cloroplastele, care sunt organite specializate în fotosinteză, se găsesc în plante și alge, însă ideea de a crea animale capabile să realizeze acest proces și să se hrănească din lumina soarelui a fost o fantezie de mult dorită de oamenii de știință. Astfel, în urmă cu mult timp, cercetătorii au visat la posibilitatea de a reduce amprenta de carbon, iar crearea unor animale fotosintetice ar fi fost o metodă inovatoare de a contribui la acest obiectiv.

Totuși, implementarea acestei idei nu a fost simplă. Sistemul imunitar al animalelor respinge cloroplastele introduse în celule, iar mediul mai cald din celulele animale, care au o temperatură de aproximativ 37°C, face dificilă funcționarea cloroplastelor, care sunt adaptate pentru condițiile de temperatură din plante. Aceste obstacole au făcut ca, până acum, realizarea fotosintezei în celule animale să fie imposibilă.

Pentru a depăși aceste dificultăți, cercetătorii au recurs la o abordare inovatoare. Ei au izolat cloroplaste dintr-un tip primitiv de alge roșii, denumit *Cyanidioschyzon merolae*, care sunt capabile să realizeze fotosinteza chiar și la temperaturi de peste 37°C. În loc să forțeze cloroplastele să pătrundă direct în celulele animale, echipa de cercetători a optat pentru adăugarea acestora într-o cultură care a fost hrănită cu celule ovariene de hamster chinezesc.

Studiul, publicat în revista *Proceedings of the Japan Academy, Series B*, a arătat că, după două zile de co-cultivare, aproximativ 1% dintre celulele gazdă au devenit „bogate în cloroplaste”, având șapte sau mai multe cloroplaste, iar alte 20% dintre celule conțineau între una și trei cloroplaste. Aceste cloroplaste au demonstrat activitate fotosintetică timp de două zile, perioada în care celulele gazdă au avut o rată de creștere accelerată, sugerând că fotosinteza furniza o sursă suplimentară de carbon.

„Studiul nostru este primul care măsoară activitatea fotosintetică a cloroplastelor în celule mamifere”, au menționat autorii cercetării.

Conform cercetătorului principal, Sachihiro Matsunaga, aceste „celule planimale” ar putea avea un impact semnificativ în transformarea ecologică a societății, contribuind la reducerea emisiilor de carbon. Deși experimentul a fost un succes, cercetătorii au observat că cloroplastele au început să se degradeze după două zile și au fost complet distruse în patru zile, ceea ce sugerează că mai sunt necesare cercetări suplimentare pentru a perfecționa această tehnică.

Matsunaga este optimist cu privire la potențialul aplicațiilor acestei descoperiri, afirmând că tehnologia pentru fotosinteza în celule animale ar putea fi extrem de utilă în domenii precum ingineria tisulară. Aceasta ar putea revoluționa crearea de organe artificiale, carne cultivată în laborator și foi de piele artificială. Un alt aspect important este utilizarea acestor celule în producția de structuri celulare stratificate, care reprezintă o provocare din cauza lipsei de oxigen între straturi, ceea ce limitează diviziunea celulară și creșterea. Celulele care conțin cloroplaste ar putea furniza oxigen prin fotosinteză, îmbunătățind astfel condițiile interne ale țesutului și permițând creșterea sa.

Deși obținerea unor animale fotosintetice rămâne un ideal îndepărtat, cercetările actuale deschid noi orizonturi, iar utilizarea celulelor planimale ar putea adresa provocări semnificative atât în producția alimentară, cât și în domeniul medical.