Генетически изменённые клетки можно заставить общаться друг с другом так, словно они выступают компонентами электронных схем. Именно этого на примере дрожжей пытается достичь группа исследователей из Гётеборгского университета (Швеция).

В будущем на основе этой разработки могут быть созданы сложные системы, в рамках которых клетки организма смогут сами заботиться о нашем здоровье.

«Даже если модифицированные клетки пока не в состоянии заменить компьютер, наше исследование открывает путь к созданию сложных конструкций из этих клеток, — говорит соавтор работы Кентаро Фурукава. — Когда-нибудь аналогичные системы межклеточной коммуникации будут использоваться в организме человека для выявления изменений в состоянии здоровья, что позволит бороться с болезнью на самой ранней стадии. Или в качестве биосенсоров для обнаружения загрязняющих веществ: здесь пригодится наша способность разрушать токсины, попадающиеся нам на пути».

Синтетическая биология (построение биологических систем, не встречающихся в природе) — относительно новая область исследований, но определённые успехи уже достигнуты. Например, учёным удалось создать на основе генетически модифицированных клеток выключатели, генераторы и датчики.

Главная сегодняшняя проблема — то, что искусственные системы в клетках редко работают так, как ожидалось.

Шведские исследователи корпят над построением синтетических схем с помощью изменения генов, регулирующих связи между клетками. Дрожжевые клетки были модифицированы таким образом, чтобы воспринимать своё окружение на основе множества критериев, а затем посылать сигналы другим клеткам с помощью секреции определённых молекул. Клетки объединяются подобно элементам конструктора в более сложные системы. Чем больше клеток с разными модификациями, тем на более серьёзные функции может замахнуться система.

Результаты исследования опубликованы в статье:

Sergi Regot, Javier Macia, Núria Conde, Kentaro Furukawa, Jimmy Kjellén, Tom Peeters, Stefan Hohmann, Eulàlia de Nadal, Francesc Posas & Ricard Solé Distributed biological computation with multicellular engineered networks. – Nature (2010) doi:10.1038/nature09679; Published online 08 December 2010.