Синтетичний біолог з Північно-Західного (Northwestern University) університету Джошуа Леонард і команда вчених розробили процес побудови складних генетичних схем для клітинної інженерії.
Одним з найцікавіших напрямків у медицині є використання живих клітин в якості терапії. Наприклад, при використанні такого підходу при лікуванні раку, багатьом пацієнтам вдалося вилікуватися. Цього дозволяють домогтися підходи з синтетичної біології – області, яка розвивається і поєднує в собі інструменти та концепції з біології та інженерії.
Нова технологія, створена вченими Північно-Західного університету, використовує комп’ютерне моделювання для ефективного виявлення корисних генетичних конструкцій перед їхнім створенням в лабораторії.
«Щоб сконструювати клітину, ми спочатку кодуємо бажану біологічну функцію в фрагменті ДНК. Потім ця програма доставляється в людську клітину, щоб, наприклад, активувати ген у відповідь на певні сигнали в клітинному середовищі », – пояснює автор дослідження.
Дослідження, в якому розроблені й протестовані десятки генетичних схем, опубліковано в журналі Science Advances. Як і інші технології синтетичної біології, ключовою особливістю цього підходу є те, що він призначений для використання іншими групами біоінженерів.
На сьогодні розробка генетичних програм методом проб і помилок залишається складною і вимагає багато часу. Також складно реалізувати біологічні функції, крім відносно простих. Дослідницька група використовувала «інструментарій» генетичних елементів і з’єднала ці частини з обчислювальними інструментами для моделювання багатьох потенційних генетичних програм перед проведенням експериментів. Вони виявили, що широкий спектр генетичних програм, кожна з яких виконує бажану і корисну функцію в клітині людини, може бути сконструйований таким чином, щоб кожна програма працювала так, як передбачалося.
Генетичні схеми, розроблені і реалізовані в цьому дослідженні, також складніші, ніж в попередньому рівні техніки. Цей прогрес дає можливість створювати клітини для виконання складніших функцій і робити терапію більш безпечною та ефективною.
Натхнення: hightech.fm