Новое открытие ученых еще на один шаг приблизило нас к созданию биороботов? Что использовали исследователи в своей работе, и какие перспективы открываются для медиков? Первые шаги и первые прогнозы применения технологии – читайте в нашем новом материале.
Искусственные методы в биоинженерии становятся все более совершенными. Исследователи прогнозируют будущее, когда создание искусственных биологических схем будет аналогично построению внутренних схем в электронных приборах.
Био-инженеры MIT разработали программу, которая сможет задавать новые функции живым клеткам.
Перспективность открытия
Команда ученых рассказала о новом перспективном проекте языке программирования, который позволит разрабатывать искусственные биологические схемы для изменения живых клеток. Авторы исследования создали 60 схем, 45 из которых работали правильно при каждой проверке без дополнительной настройки. Точность реакции составляла 92%. Опыты проводились на клетках кишечной палочки. Дальше ученые планируют расширить выбор доступных организмов.
Тестовые схемы реагировали на один из показателей среды, в то время как в природе регуляция клеточных функций происходит по множественным внешним сигналам. В перспективе ученые рассчитывают создать микроорганизмы с более сложными схемами, которые смогут самостоятельно диагностировать заболевания и вырабатывать необходимые лечебные соединения. После выполнения поставленной задачи такие нанороботы должны будут самоуничтожаться. Медики могут рассчитывать на помощь организмов при диагностике и лечении таких сложных заболеваний, как рак или острые состояния, когда в организме из-за воспалительного процесса скапливается опасное количество токсических веществ.
Для изменения биологических схем не обязательно будет иметь специальное образование.
Особенности проекта
«Для этой задачи используется такой же текстовый язык, которым программируются компьютерные микросхемы», - сказал Кристофер Войт, профессор Массачусетского технологического института биологической инженерии (MIT) в своем заявлении прессе. В проекте были использованы 2 компьютерных языка «Cello» и «Verilog». Язык «Cello» использует вводные данные «Verilog», чтобы автоматически создавать последовательность ДНК с желаемым набором генов. Пользователь при помощи «Cello» сможет самостоятельно написать программу, которая задаст живой клетке новые параметры функционирования. И при этом не надо иметь обширные знания по генетике и молекулярной биологии можно воспользоваться готовыми схемами.
Команда ученых из Бостонского университета (Boston University) и Национального института стандартов и технологий (NIST) вместе с Войтом использовали сигналы, которые способны измерить такие показатели: свет, температура, кислотность, уровень кислорода или глюкозы. Самая большая схема, которую они смогли создать на данный момент, содержала в себе семь логических последовательностей и примерно 12000 пар элементов ДНК.
Программа рассчитана на простого пользователя
В дальнейшем разработчики хотят сделать открытие доступным для каждого пользователя в сети Интернет. Также можно будет существенно расширить возможности существующей генной инженерии, если получится объединить эту разработку с технологией создания простейших организмов с «нуля», над которой работают специалисты из Массачусетского технологического центра. Предполагается, что таким образом можно будет создавать полезные бактерии с определенными качествами или свойствами синтез определенных веществ в среде, в случае снижения их концентрации.
