Биологический компьютер уничтожает клетки рака

Недавно выяснилось, что компьютер может быть использован не только для выполнения сугубо информационных задач, таких как создание или продвижение сайтов, но и при лечении рака.

Группа исследователей под руководством Якова Бененсона из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Рона Вайсса из Массачусетского технологического института (США) успешно встроили диагностическую биологическую "компьютерную" сеть в человеческие клетки. Эта сеть примечательна тем, что способна распознавать определенные клетки рака, применяя логические комбинации из пяти характерных для рака молекулярных факторов, и вызывать разрушение раковых клеток.

Значительную часть своей работы Яков Бененсон посвятил разработке биологических компьютеров для живых клеток. Его целью является создание биокомпьютеров для выявления молекул, несущих важную информацию о состоянии клетки, и обработки этой информации. Теперь, совместно с Роном Вайссом и группой других ученых, он сделал главный шаг на пути к достижению этой цели. В статье, опубликованной в журнале Science, ученые описали мультигенную синтетическую "схему", чьей задачей является различение раковых и здоровых клеток с последующим уничтожением первых. "Схема" анализирует пять факторов и на основе этого анализа выносит решение о присутствии или отсутствии рака. Это позволяет ей с большой точностью выявлять раковые клетки.

Ученые протестировали генную сеть на двух типах выращенных в лаборатории человеческих клеток, а именно клетках рака шейки матки (их называют HeLa) и нормальных клетках. После того, как генетический биокомпьютер ввели в различные типы клеток, были уничтожены только клетки HeLa, тогда как здоровые остались нетронутыми. Чтобы достичь такого результата, понадобилась напряженная подготовительная работа. Бененсону и его группе пришлось сначала выяснить, какие комбинации молекул уникальны для клеток HeLa. Изучив огромное количество молекул, принадлежащих к классу соединений, известных под названием микроРНК, они выявили одну комбинацию, типичную исключительно для клеток HeLa.

На следующем этапе исследования ученые намерены протестировать свою разработку на животных. Они признают, что остаются еще некоторые проблемы, связанные, например, с эффективной и безопасной доставкой чужеродных генов в клетки. Однако ученые полны оптимизма и полагают, что это осуществимо.