Ученые предложили создавать микроскопические биокомпьютеры из ДНК, РНК и белков человека. Компьютеры будут строиться специальной генетической программой. Они смогут контролировать состояние клетки и сообщать о нем врачу, а также смогут направлять лечение только к больным клеткам и тканям, не затрагивая здоровые.
Исследователи Гарвардского университета (Harvard University) и Принстонского университета (Princeton University) сделали важный шаг к созданию биологических компьютеров – микроскопических устройств, которые могут контролировать состояние и деятельность отдельной клетки.
Компьютеры конструируются полностью из ДНК, РНК и белков. В каждой клетке человека есть все компоненты, необходимые для создания такого биокомпьютера. Ученые использовали РНК клеток почек человека, для создания «молекулярного компьютерного центра». Информация на входе такого вычислительного устройства – это белки и химические вещества, находящиеся в цитоплазме клетки, на выходе – это сигнальные молекулы, которые надежно распознаются базовым лабораторным оборудованием.
Один из создателей биокомпьютера Яков Бененсон (Yaakov “Kobi” Benenson) прокомментировал возможности, которые открываются перед учеными и врачами: «Такие компьютеры способны преобразовать сложную информацию о состоянии клетки, которое является результатом активной работы множества генов, в отчетливо различимый сигнал. Это единственная на сегодня возможность прямого контроля состояния отдельной клетки. Биокомпьютеры могут быть запрограммированы для автоматического преобразования полученного сигнала в совершенно конкретные действия. Они могут быть использованы для маркирования больных клеток, предназначенных для последующего лечения, но они могут переключать терапевтическое воздействие и самостоятельно».
Ученые считают, что достаточно запустить специальную генетическую программу, и наш организм сможет под ее руководством самостоятельно построить биокомпьютер.
Важнейшим результатом создания биокомпьютеров ученые считают возможность направлять лечение только на злокачественные или больные клетки, не затрагивая здоровые.
Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Biotechnology.