Ученые превратили клетки человеческой почки в микроскопический биокомпьютер

Группа ученых из Бостонского университета нашла способ «взломать» клетки млекопитающих, даже человеческие клетки, и заставить их следовать логическим инструкциям, подобно тому, как это делает компьютер. На самом деле им не принадлежит первенство в программировании клеток, но в предыдущих успешных исследованиях использовались в основном клетки кишечной палочки Escherichia coli, которыми гораздо проще управлять. Бостонские ученые сумели запрограммировать клетку человеческой почки таким образом, чтобы она выполняла 109 различных наборов команд, включая следование конкретным указаниям и реагирование на различные внешние условия.

Им удалось достичь того, что не смогли сделать другие группы, благодаря использованию рекомбиназ ДНК, то есть ферментов, катализирующих обмен нитями между специфическими последовательностями ДНК. Они способны распознавать и сшивать два участка цепочек ДНК и вырезать все, что находится между ними. Чтобы запустить рекомбинацию, исследователи вводили в те же клетки еще один ген, запуская таким образом процесс вырезания.

Например, ученые запрограммировали клетки таким образом, что они активировались, когда не содержали используемую рекомбинантную ДНК. В будущем, используя белки, характерные для конкретных заболеваний, они надеются превратить этот метод в инструмент диагностики, поскольку образцы клеток будут активироваться в случае наличия у пациента той или иной болезни.

Руководитель группы профессор Вонг заявил, что нынешние наборы инструкций носят исключительно экспериментальный характер. Другие потенциальные варианты применения разработанного метода включают манипулирование иммунными Т-клетками для уничтожения опухолей за счет использования белков, которые способны выявлять от двух до трех биомаркеров наличия рака. Кроме того, метод может применяться также для превращения стволовых клеток в любые необходимые ученым клетки путем подачи различных сигналов, а также для создания любых тканей. Вонг и его группа пока только изучают эти возможности, поэтому потребуется некоторое время, прежде чем созданный ими метод получит практическое применение.

Источник

03.04.2017 7:07