Клетки с «операционной системой»: путь к созданию новых форм жизни
Учёные из Ноттингемского университета возглавляют амбициозный проект по разработке клеточного эквивалента компьютерной операционной системы in vivo.
Успех проекта по созданию «перепрограммируемой клетки» может произвести революцию в синтетической биологии и позволит учёным создавать совершенно новые и полезные формы жизни относительно простым способом.
«Мы говорим о создании клеточного эквивалента операционной системы, чтобы заданную группу клеток можно было легко перепрограммировать на выполнение любой функции без изменения её «аппаратного обеспечения», — говорит профессор Наталио Красногор.
Эта прорывная технология может значительно ускорить исследования в области синтетической биологии, что связано с множеством применений — от создания новых источников пищи и экологических решений до медицинских прорывов, таких как персонализированные лекарства и выращивание органов для трансплантации.
Мультидисциплинарный проект (Towards a Biological Cell Operating System, AUdACiOuS), финансируемый грантом EPSRC в размере более £1 млн, объединяет специалистов по информатике, биологии и химии из Ноттингема, Шотландии, США, Испании и Израиля.
Учёные начнут работу с попытки сделать бактерию E. coli значительно более простой для программирования.
«Сейчас каждый раз, когда нам нужна клетка с новой функцией, мы создаём её с нуля — это долгий и трудоёмкий процесс. Если проект AUdACiOuS увенчается успехом, через пять лет мы будем программировать бактериальные клетки на компьютере, компилировать и загружать программу в эти новые клетки для немедленного выполнения», — поясняет профессор Красногор.
Среди ключевых задач — разработка новых компьютерных моделей, точнее предсказывающих поведение клеток в лаборатории. Создание более совершенных моделей и перепрограммируемой клетки позволит уйти от текущего метода проб и ошибок и совершить значительный скачок вперёд.
Потенциальные применения технологии:
- Создание микроорганизмов для очистки окружающей среды (улавливание углерода, удаление загрязнителей, например, мышьяка из воды).
- Улучшение эффективности медицины за счёт персонализации лекарств для максимизации эффекта и снижения побочных действий.