Ученые запрограммировали клетки человека на выполнение вычислений
Исследователи разработали метод, позволяющий превращать человеческие клетки в подобие биологических микрокомпьютеров. Созданные внутри клеток искусственные генетические системы способны обрабатывать информацию и принимать автономные решения, сообщается в журнале Nature Communications. Данную информацию сообщает TechInsider.
В основе технологии лежит природный процесс сплайсинга матричной РНК — механизма созревания генетической молекулы, при котором из нее удаляются лишние части и склеиваются нужные. Благодаря этому биологические вычисления требуют меньше промежуточных этапов и генетических строительных блоков.
В ходе экспериментов ученые воссоздали в клетках аналоги компьютерных компонентов, включая трехбитный сумматор для двоичной математики и мультиплексор для выбора сигналов. В систему также встроена функция безопасности: при обнаружении перегрузки или ошибки клетка подает предупреждающий световой сигнал с помощью флуоресцентных белков.
Главная цель разработки — создание умных терапевтических клеток для медицины будущего. Запрограммированная клетка сможет одновременно сканировать организм на множество маркеров заболеваний и активировать лечение только при обнаружении строго заданной комбинации симптомов. Это позволит уничтожать очаги болезней, например опухоли, без вреда для здоровых тканей.
В рамках экспериментов авторы уже запрограммировали клетки на выработку иммунного белка интерлейкин-15 для борьбы с раком. Соавтор исследования доктор Лиор Нисим отметил, что их подход делает возможным создание продвинутых биологических программ, защищающих организм.
