Біологи розробили бактерій-кіборгів: вони об’єднують живу клітину з синтетичними компонентами. Такі організми не здатні до розмноження, але можуть виконувати корисні завдання.
Біоінженери з Каліфорнійського університету в Девісі перетворили бактерії в напівживі “клітини-кіборги”. Вони зберігають основні біологічні функції, але не здатні розмножуватися. Такі “кастровані” бактерії можна використовувати для доставки ліків та медичних досліджень.
У роботі, опублікованій в Advanced Science, дослідники описують новий підхід до синтетичної біології. Вони наповнили живі бактеріальні клітини основними одиницями штучного полімеру. Поміщений всередину клітини полімер упакований в гідрогелеву матрицю за допомогою ультрафіолетового світла. Модифіковані клітини зберігали майже всі функції, але не могли розмножуватися.
Пристрій (ліворуч) і виробництво (праворуч) клітин-кіборгів. Зображення: Luis E. Contreras-Llano et al., Advanced Science
Традиційно для створення клітин з потрібними функціями вчені використовують або живу бактеріальну клітину з відредагованою ДНК, або штучну клітину з синтетичною мембраною і біомолекулами. У кожної з них свої недоліки: жива клітина більш гнучка, але при цьому здатна розмножуватися і мутувати, а штучна — занадто примітивна і вирішує невелике коло завдань.
Дослідники виявили, що клітини-кіборги більш стійкі до стресових факторів, які могли б вбити нормальні клітини. Наприклад, вони демонстрували стійкість до впливу перекису водню, антибіотиків або високого рівня pH. В експерименті біологи створили бактерії-кіборги, які могли проникати всередину ракових клітин.
Дослідники продовжуватимуть аналізувати різні матеріали для біосинтетичних клітин. Вони сподіваються, що готові кіборг-бактерії знайдуть широкий спектр застосування: від екологічних проблем до діагностики та лікування захворювань.