Een groeiend aantal nieuwe studies heeft ontdekt dat, althans voor sommige cellen, de dood niet het einde is, maar het begin van iets totaal onverwachts.
De biologische cyclus van ons bestaan lijkt relatief eenvoudig: we worden geboren, we leven, we sterven. Einde.
Maar als we het bestaan op cellulair niveau bekijken, wordt het iets interessanter. Jij, ik en de ongeveer 108 miljard Homo sapiens die ooit op aarde hebben geleefd, hebben onze eigen constellatie van ongeveer 30 biljoen cellen gevormd. Elk van onze lichamen is een collectief organisme van levende menselijke cellen en microben die samenwerken om te creëren wat onze geest als “leven” beschouwt. Een groeiend aantal studies heeft echter ontdekt dat, althans voor sommige cellen, de dood niet het einde is. In plaats daarvan is het mogelijk het begin van iets nieuws en totaal onverwachts.
Een groeiende golf van onderzoek naar een nieuw soort meercellige organismen die zijn ontworpen met AI, bekend als “xenobots”, trekt de aandacht van wetenschappers vanwege hun schijnbare autonomie. In september 2024 hebben Dr. Peter Noble, microbioloog aan de Universiteit van Alabama in Birmingham, en Dr. Alex Pozhitkov, bio-informaticus aan het City of Hope-kankercentrum, dit onderzoek gedetailleerd beschreven op de website The Conversation.
Cellen die verder gaan dan de dood
Xenobots zijn cellen die nieuwe functies ontwikkelen die verder gaan dan hun oorspronkelijke biologische functie; ze gebruiken bijvoorbeeld haarachtige trilharen voor voortbeweging in plaats van voor het transport van slijm. Aangezien ze zich in deze nieuwe vorm en functie lijken te hergroeperen, stellen de auteurs dat xenobots een soort “derde levensfase” vormen, waarin cellen zich na de dood van een organisme kunnen reorganiseren om iets nieuws te vormen. Deze vormen zouden zich in de natuur waarschijnlijk niet voordoen, maar xenobots tonen aan dat cellen een verbazingwekkend vermogen hebben om zich aan te passen aan veranderingen in hun omgeving. Experimenten met menselijke cellen, of ‘antrobots’, tonen dit gedrag ook aan.
“Samen dagen deze bevindingen … het idee uit dat cellen en organismen alleen op vooraf bepaalde manieren kunnen evolueren”, schrijven de auteurs in The Conversation. De derde toestand suggereert dat de dood van een organisme een belangrijke rol kan spelen in de transformatie van het leven in de loop van de tijd.
De implicaties voor deze cellulaire robots, of biobots, zijn zeer belangrijk: denk bijvoorbeeld aan op maat gemaakte medicijnen die worden vervaardigd uit hun eigen weefsels om een gevaarlijke immuunrespons te voorkomen. Maar ze vormen ook een complex beeld van wat een cel werkelijk is. Dat is althans de mening van evolutionair bioloog en arts William Miller. Hij is coauteur van het boek The Sentient Cell (2023), dat de ideeën van de Cellular Basis of Consciousness (CBC)-theorie onderzoekt, die suggereert dat cellen een bepaald soort bewustzijn behouden. Miller gelooft dat xenobots slechts een ander voorbeeld zijn van hoe we de inherente cognitieve vermogens, of zelfs het bewustzijn, van de cellen waaruit ons lichaam bestaat, niet erkennen.
VERGARA – Na de dood: een medische benadering van bijna-doodervaringen, het leven en het hiernamaals
“Het organisme als geheel reageert niet meer zoals voorheen, maar subgroepen van cellen zijn actief, nemen beslissingen en lossen problemen op”, zegt Miller. “Dit herdefinieert fundamenteel onze perceptie van het levende wezen… de fundamentele eenheid van biologische activiteit is de bewuste cel.”
Bewustzijn is een notoir dubbelzinnige term, en de definitie ervan kan variëren naargelang het studiegebied, de context of zelfs in de loop van de tijd. Het is bekend dat de 17e-eeuwse filosoof, wiskundige, wetenschapper en intellectueel René Descartes dacht dat alleen de menselijke geest bewust was (wat leidde tot enkele onmenselijke experimenten). Gelukkig erkent de huidige wetenschap verschillende soorten bewustzijn in het dierenrijk, maar als het gaat om levensvormen die fundamenteel verschillen van ons, krijgen menselijke vooroordelen over wat bewust of intelligent kan zijn langzaam maar zeker de overhand.
“Wij mensen hebben een zeer beperkt vermogen en een zeer geperfectioneerd vermogen om intelligentie waar te nemen in middelgrote objecten die zich met gemiddelde snelheid in de driedimensionale ruimte bewegen”, zegt Michael Levin, synthetisch en ontwikkelingsbioloog aan de Tufts University, in een video waarin hij de cellulaire intelligentie onderzoekt. Zijn laboratorium bouwde xenobots en hij beweert dat mensen intelligentie niet herkennen wanneer deze “extreem klein of extreem groot” is.
Voor Miller betekent het concept van de bewuste cel een radicale verandering in de biologie die sommige neodarwinistische ideeën, zoals “survival of the fittest”, ter discussie stelt. Aangezien cellen moeten samenwerken om succesvol te zijn, zou een nauwkeurigere microbiële slogan kunnen zijn: “Ik dien mezelf het beste door anderen te dienen”, zegt Miller.
Door de intelligente cel centraal te stellen in de biologie “ontvouwt zich een geheel nieuw biologisch verhaal waarin genen niet de baas zijn, maar slechts hulpmiddelen. Waarin we begrijpen waarom organismen ervoor kiezen om zich met miljarden te verenigen om problemen op te lossen, om beslissingen te nemen, elkaar te ondersteunen, allianties te vormen, synergieën te creëren, onderling afhankelijk te zijn en samen te werken; het gaat niet om ‘survival of the fittest’, aldus Miller.
Controverse onder wetenschappers
Veel wetenschappers zijn niet overtuigd van deze veelbelovende nieuwe toekomst voor de biologie. Een brief uit 2024, gepubliceerd in het tijdschrift EMBO Reports, beschrijft de CBC-theorie als “louter een intellectuele exercitie zonder empirisch bewijs” en de auteurs staan even sceptisch tegenover beweringen over bewustzijn in verband met xenobots of andere organismen van de “derde toestand”.
“Het is al zo’n 75 jaar of langer bekend dat cellen tot abnormale ontwikkeling kunnen worden aangezet door ze uit hun context te halen en in vitro te kweken. Dit is niets nieuws”, verklaarde plantenbioloog Lincoln Taiz van de Universiteit van Californië in Santa Cruz, medeauteur van de brief, in een e-mail. “Als een herbivoor insect hormonen afscheidt op de bladeren van planten, waardoor deze abnormale gezwellen vormen die als schuilplaats voor het insect dienen, is dat dan een ‘derde staat’ van leven?” Taiz heeft ook wat hij omschrijft als “mythen” rond het bewustzijn van planten aan de orde gesteld en was medeauteur van een recensie in 2019 getiteld “Planten hebben geen bewustzijn en hebben dat ook niet nodig”.
En voor Wendy Ann Peer, bioloog aan de Universiteit van Maryland, die ook medeauteur was van de afwijkende brief aan de CBC, ontbreekt het idee van cellulair bewustzijn gewoonweg aan de wetenschappelijke nauwkeurigheid die nodig is om als theorie te worden beschouwd. “Bij de wetenschappelijke methode moet er een controle zijn en een duidelijk bewezen hypothese”, zegt Peer. “En het belangrijkste van een hypothese is dat deze weerlegbaar is.”
Wanneer cellen uit hun context worden gehaald en geen informatie of signalen meer uitwisselen met nabijgelegen cellen, kunnen er andere genen dan normaal tot expressie komen, legt Peer uit. Kortom, xenobots zijn een geavanceerde versie van “animal caps”, een bekende techniek in de ontwikkelingsbiologie waarbij cellen het vermogen behouden om zich te differentiëren tot andere cellen.
Hoewel sommige deskundigen beweren dat cellen meer zijn dan alleen maar automaten die strikte genetische bevelen opvolgen, blijven wetenschappers bewustzijn overwegend definiëren als iets met een zenuwstelsel en een brein dat in staat is om een subjectief standpunt in te nemen. Ondanks dit meningsverschil zijn beide groepen het echter over ten minste één belangrijk punt eens: het begrijpen van cellen en het onderzoeken van hun vele mogelijkheden biedt grote kansen. Taiz vergelijkt het potentiële gebruik van antrobots in de geneeskunde met het gedrag van mensen als hun eigen ‘plantengallevormende insecten’, waarbij de ontwikkeling van stamcellen wordt gewijzigd om specifiek celgedrag te creëren.
Miller is het daarmee eens. “Het werk van Levin is een goed voorbeeld van hoe we kunnen proberen te achterhalen hoe we met cellen kunnen samenwerken om levensvormen te creëren die de mens helpen”, zegt hij. “We leren wat cellen doen, en als we slim zijn, gaan we met ze samenwerken”.
Of we ons daar nu bewust van zijn of niet, het lijkt erop dat cellen ongetwijfeld een cruciale rol zullen spelen in de toekomst van de menselijke gezondheid.
