Синтетические биологи открывают новые горизонты в медицине и энергетике

Группа из пяти молодых исследователей в области синтетической биологии в Северо-Западном университете (Northwestern University) работает над амбициозными задачами, такими как помощь в лечении рака и борьба с распространенными заболеваниями. Эта область использует инструменты физики, инженерии и компьютерных наук для создания новых биологических систем.

Суть подхода — перепрограммирование клеток путем изменения их ДНК, что позволяет конструировать биологические системы подобно высокотехнологичным машинам. Цели включают создание экологически чистого топлива, более дешевых и эффективных лекарств и биологических терапий.

Ключевые направления и достижения

• Медицина: Программирование иммунных клеток для создания персонализированных методов лечения рака. Разработка технологии SAMDI (self-assembled monolayers desorption ionization), которая позволяет проводить до 100 000 тестов взаимодействий в день, что значительно ускоряет поиск лекарств.
• Глобальное здравоохранение: Проекты, финансируемые Фондом Билла и Мелинды Гейтс, направлены на решение проблем ВИЧ, малярии и туберкулеза. Уже достигнут прорыв — низкозатратное производство препарата от малярии с помощью инженерных клеток, что стабилизирует его поставки и цену.
• Диагностика: Разработка биосенсоров на основе дрожжей для создания недорогих и простых в использовании диагностических систем.
• Вычислительная биология: Создание алгоритмов, моделирующих коммуникацию в клеточных системах, для предсказания новых методов лечения и персонализации терапии.

Этические вопросы и образование

Технология вызывает дискуссии об этике и потенциальных рисках, включая возможность двойного использования. Исследователи Северо-Западного университета активно вовлечены в эти обсуждения, интегрируя этику в свою работу и образование.

• Студенты участвуют в международном конкурсе iGEM (International Genetically Engineered Machine), где создают новые биологические системы и изучают социальные аспекты своих проектов.
• В 2012 году команда университета получила высшую награду за разработку биосенсора на основе E. coli для обнаружения патогенов в больницах.

Междисциплинарность как ключ к успеху

Сила группы — в междисциплинарном подходе, объединяющем химиков, биологов и инженеров. Это соответствует стратегическому плану университета и, по мнению ученых, является залогом решения сложнейших глобальных проблем в области здравоохранения и окружающей среды.