Vedci naučili ľudské bunky počítať. Mení to medicínu?

Vedci prvýkrát naprogramovali ľudské bunky tak, aby vykonávali výpočty podobne ako počítačové čipy. Objav môže jedného dňa zmeniť liečbu rakoviny aj fungovanie modernej medicíny.

Výskumníci z Hebrew University of Jerusalem vyvinuli nový systém, ktorý umožňuje ľudským bunkám spracovávať informácie a vykonávať logické operácie podobné tým, ktoré poznáme z počítačových čipov. Výsledky publikovali v časopise Nature Communications.

Kľúčom k objavu je prirodzený biologický proces nazývaný RNA trans-splicing. Vedci ho upravili tak, aby jednotlivé genetické prvky fungovali ako akési biologické procesory. Bunky tak dokážu prijímať viacero signálov naraz, vyhodnocovať ich a následne vykonať vopred určenú reakciu.

Doterajšie genetické obvody fungovali podobne ako vysoká budova – každá nová úloha vyžadovala ďalšiu vrstvu zložitej regulácie. Nový prístup však výrazne znižuje počet potrebných krokov, čím zvyšuje spoľahlivosť aj efektivitu celého systému.

Vedci dokonca vytvorili biologický ekvivalent takzvaného plného sčítača, základnej súčiastky počítačových procesorov, ktorá vykonáva binárne výpočty. Zostrojili aj biologický multiplexor, teda systém schopný vyberať jeden signál z viacerých možností. Jednotlivé procesy sledovali pomocou fluorescenčných proteínov rôznych farieb.

V budúcnosti by podobné technológie mohli umožniť vznik inteligentných bunkových terapií. Predstavte si bunku, ktorá sama rozpozná nádorové tkanivo, vyhodnotí viacero biologických signálov a automaticky spustí presne cielenú liečbu bez zásahu lekára.

Zatiaľ ide o základný výskum, no odborníci tvrdia, že otvára dvere k novej generácii biologických počítačov, kde sa hranica medzi živou bunkou a programovateľným systémom začína nečakane rozmazávať.