Клетки могут работать как биологические микрокомпьютеры и защищать организм человека

Учёные разработали подход, при котором живые клетки рассматриваются как микроскопические вычислительные системы. Они способны выполнять логические операции, анализировать входящие сигналы и принимать автономные решения, подобно электронным процессорам.

Программирование живых систем

В основе технологии лежит развитие синтетической биологии, где биологические процессы используются как элементы вычислений. Внутри клеток формируются генетические схемы, выполняющие функции логических вентилей и обрабатывающие информацию на уровне РНК.

Особое значение имеет механизм мРНК-сплайсинга, который позволяет перерабатывать генетическую информацию без сложных промежуточных этапов и ускоряет клеточные вычисления.

Биологические процессоры внутри клеток

Исследователи смогли создать в живых клетках элементы, аналогичные цифровым устройствам: сумматоры, мультиплексоры и логические переключатели. Это позволяет клеткам обрабатывать несколько сигналов одновременно и реагировать на них по заданным правилам.

Дополнительно в систему встроены защитные механизмы: при сбоях или перегрузке клетка может подавать флуоресцентный сигнал, что позволяет контролировать её работу.

Будущее медицины и «умные» лекарства

Основное направление применения технологии — создание терапевтических клеток нового поколения. Такие клетки смогут отслеживать множество биомаркеров и активировать лечение только при обнаружении конкретных сочетаний признаков болезни.

Это открывает путь к точечной терапии рака и других сложных заболеваний без повреждения здоровых тканей. В лабораторных экспериментах уже показано, что клетки могут быть запрограммированы на выработку иммунных молекул, таких как интерлейкин-15.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.