Биокомпьютер от Шапиро

Исследовательская группа израильского института имени Вейцмана завершила разработку опытного образца биологического компьютера, обладающего способностью не только выявлять и диагностировать раковые клетки, но и высвобождать естественные лекарственные препараты, направленные на их разрушение. Результаты исследования, которые будут опубликованы в ближайшем выпуске журнала «Nature», были представлены на минувшей неделе руководителем группы профессором Эхудом Шапиро (Ehud Shapiro) на пресс-конференции под названием «Жизнь. Нобелевская история» в Брюсселе.

Впервые о разработке молекулярного компьютера, состоящего из синтетической ДНК и различных ферментов, ученые сообщили еще в ноябре 2001 года. Однако, по словам профессора Шапиро, это был всего лишь «игрушечный компьютер, который не умел делать ничего существенного ни с медицинской, ни с вычислительной точкек зрения. На сей раз мы демонстрируем разработку, которая может иметь медицинские приложение» .

Умная машина ставит свои диагнозы, тестируя концентрацию молекул мРНК в жидкой среде, поскольку изменения количества мРНК часто указывают на наличие раковых клеток. Когда компьютер определяет рак, он выполняет дополнительное тестирование, чтобы установить его тип, после чего высвобождает соответствующие лечебные препараты, вызывающие саморазрушение смертоносных для организма клеток. Эти препараты, присоединенные к окончаниям молекул ДНК, из которых, собственно, и построен компьютер, высвобождаются путем активизации соответствующих ферментов. Поскольку диагноз не всегда можно поставить со стопроцентной точностью, компьютеру задается установка высвобождать препарат лишь в том случае, если точность диагноза превышает заранее установленный уровень.

«И хотя каждый молекулярный компьютер может тестировать лишь один вид заболевания, в одной единственной капле раствора могут содержаться милллионы подобных ему компьютеров» , — отметил Шапиро. Однако профессор предостерег, что пробный образец, разработанный им и его коллегами, еще далек от готовности к применению, поскольку был сконструирован и протестирован в растворе, который не содержал белков, жиров или сахара — компонентов, которые в реальной жизни присутствуют в каждом живом организме. А это может очень помешать работе компьютера: «Дополнительная работа займет еще много лет. Возможно, до момента адаптации компьютера к функционированию в живой среде пройдут десятилетия» .