Группе молекулярных биологов из Бостонского университета удалось «взломать» клетки млекопитающих – и даже человеческие клетки – и заставить их выполнять наборы различных логических инструкций с четким соблюдением последовательности, как это делают процессоры современных компьютеров. Это уже далеко не первая попытка создания биокомпьютеров, но работа исследователей из Бостонского университета по-своему важна и примечательна.
В подавляющем большинстве предыдущих успешных экспериментов ученые модифицировали ДНК бактерий рода кишечной палочки (Escherichia coli), которые более податливы в этом плане. На их фоне достижение исследователей из Бостонского университета выглядит куда серьезнее – ученым удалось запрограммировать клетки почек человека на выполнение 109 разных наборов инструкций, включая четкое следование конкретным указаниям и реагирование на особые условия окружающей среды.
Чтобы добиться успеха там, где другие потерпели неудачу, ученые использовали методы, основанные на рекомбинантной ДНК. Говоря точнее, биологи задействовали специальные ферменты, которые позволяли находить нужные звенья в цепочке ДНК и соединять их между собой, удаляя все «лишнее» между ними. Прежде чем запустить генетическую рекомбинацию и приняться пластать генетический код, они ввели в клетки другой ген.
Вот один из примеров использования данной техники: ученые запрограммировали клетки активироваться, когда те не содержали используемую ими рекомбинантную ДНК. В будущем, используя белки, относящиеся ко специфическим заболеваниями, ученые надеются превратить эту технику в эффективный диагностический инструмент – поведение взятых образцов клеток будет соответствующим при наличии у пациента той или иной болезни.
Ведущий исследователь профессор синтетической биологии Вонг заявил, что нынешние наборы инструкций – являются лишь подтверждением жизнеспособности самой концепции. Другие потенциальные сценарии применения техники включают манипулирование Т-клетками для уничтожения опухолей с использованием белков, которые помогут обнаруживать от двух до трех онкомаркеров. Кроме того, техника может использоваться для превращения стволовых клеток в любые необходимые клетки. Вонг и его команда пока лишь исследует вышеупомянутые возможности, так что пройдет еще немало времени прежде чем нечто подобное станет реальностью, если станет вообще.
Источник: Engadget, Wired, Science, Nature Biotechnology