Nagy lehetőség: belenyúlhatnak a sejtek működésébe

A sejtek működésének is megvan a maga logikája. Ezt felismerve úgy lehet manipulálni őket generációról generációra, hogy végül hatékony eszközként használhatjuk például a ráksejtek megkeresésében és elpusztításában. A "genetikai áramkörök" új utat nyithatnak a gyógyításban.

A sejtek alapvetően apró számítógépek, amelyek jeleket fogadnak és küldenek. Például egy franciakrémes és egy habos kávé elfogyasztása után biztosra vehetjük, hogy vércukorszintünk magasra ugrik, a hasnyálmirigysejtek pedig megkapják az üzenetet: tessék több inzulint termelni.

DNS kutatás
Sejtprogramozással precízen megcélozhatóak a betegségek

Azok után, hogy a tudósok felismerték a sejtek működésében rejlő logikát, már jó ideje azon dolgoznak, hogy megbolygassák az algoritmusukat, és ellenőrizés alá vonják a sejtszintű folyamatokat. A Nature Biotechnology folyóiratban közzétett cikkben kutatók arról számoltak be, hogy már 109 különböző logikai utasítással tudják engedelmességre bírni a programozott emberi sejteket. A további fejlesztések odáig vezethetnek, hogy a sejtek képesek lesznek reagálni olyan konkrét utasításokra vagy környezeti jelekre, amelyek a betegségek elleni küzdelemmel vagy vegyi anyagok gyártásával kapcsolatosak.

A sejtek az utasítások végrehajtására DNS-rekombináz fehérjéket használnak, amelyek elvágják, újrakeverik vagy egyesítik a DNS-szegmenseket. Ezek a fehérjék felismernek és megcéloznak egy konkrét pozíciót a DNS-szálon, a kutatók pedig rájöttek, hogyan lehet kiváltani az aktivitásukat. Attól függően, hogy a rekombináz aktiválódik-e, a sejt vagy termel, vagy nem termel a DNS-szegmensre jellemző fehérjét.

Például a sejt programozható úgynevezett NEM logikai kapuként. Ez az egyik legegyszerűbb logikai utasítás, amikor nem csinál valamit, ha megkapja a startutasítást. Wilson Wong, a Boston University kutatásvezető biológusa szerint ezek a manipulált sejtek "genetikai áramkörökként" működnek. Például, ha egy sejt alaphelyzetben fluoreszkáló fehérjét termel, kaphat olyan utasítást, hogy ne tegye. De amikor a sejt nem tartalmazza az enzimet, akkor világítani fog. Ezt a módszert többek között arra lehet használni, hogy betegségeket diagnosztizáljanak. A világító tulajdonságot ugyanis be lehet kapcsolni olyan fehérjékkel, amelyek csak bizonyos betegségre jellemzőek. Ha a sejtek világítanak azután, hogy belekeverik őket egy beteg vérébe, akkor az egyértelmű bizonyítéka a fertőzésnek. Ez sokkal olcsóbb módszer lehet, mint a jelenlegiek, amelyeknél drága gépek kellenek a vérminták elemzéséhez. A fejlesztések jelenlegi fázisában azonban még nem ez a lényeg, hanem hogy a sejtek pontosan értsék meg és hajtsák végre az utasításokat.

A modern gyógyszeripari kutatások fő célja, hogy minél korszerűbb gyógyszerkészítményeket, diagnosztikai eljárásokat vezessenek be a gyógyításba, és ezek lehetőleg minél szélesebb körben ismerté, elérhetővé váljanak, használatuk elterjedjen. Részletek!

A gyógyszeripari vállalatok például arra tanítják az immunsejteket, hogy jobban derítsék fel a rákot az ismertetetthez hasonló technológiával. A rákos sejteknek is megvannak a biológiai ujjlenyomataik bizonyos fajta fehérje formájában. A Seattle-i Juno Therapeutics cég által felkészített immunsejtek képesek érzékelni ezeket a fehérjéket, és specifikusan megcélozni a rákos sejteket. Ha logikai kapukat kapcsolnak ezekhez az immunsejtekhez, akkor programozhatóak lesznek a rákos sejtek elpusztítására egy kifinomultabb és ellenőrzött módon.

Wong csoportja nem az első, amely biológiai logikai kapukat épít, de ilyen sikereket más még nem ért el. A 113 általuk épített "áramkörből" 109 működőképes. Most, hogy már képesek alapvető genetikai áramkörökkel dolgozni, a következő lépés az lesz, hogy a logikai kapukat működőképessé tegyék különböző típusú sejtek esetében is. De ez nem lesz könnyű, mert a fehérjékkel kódolt utasítások esetenként többféleképpen is léteznek, azaz nem lehet egyszerűen csak ki-bekapcsolgatni bizonyos DNS-szakaszokat, megbolygatva a 3 milliárd éves evolúciót.

Forrás: Wired

ITT MEGOSZTHATOD:

Ajánlott videó

Heti top cikkek

betegségtünetek
5 apró tünet, amely a háziorvos szerint nagy bajt jelezhet – Nem szabad halogatni a kivizsgálást
4 korai tünet, amely szívinfarktust jelezhet – Napokkal korábban figyelmeztethetnek
agy egészsége
Agyi hanyatlás ellen: 5 mindennapi szokás, amelyet a neurológusok is ajánlanak
Ez az ital a legjobb a vérnyomás csökkentésére – Így idd a dietetikusok szerint
Karfiolszerű elváltozás odalent: ez okozza – Erősen fertőző lehet a bőrtünet
Orvosmeteorológia
Fronthatás: Nincs front
Maximum: +13 °C
Minimum: +7 °C

Többnyire közepesen vagy erősen felhős lesz az ég, de egyes részeken tartósan borult marad az idő. Elvétve gyenge eső, zápor előfordulhat. Az északias szelet élénk, északkeleten, illetve az Északnyugat-Dunántúlon néhol erős lökések kísérhetik.Késő estére 5 és 10 fok közé hűl le a levegő. Ezekben a napokban nem érvényesül fronthatás, anticiklon határozza meg az orvosmeteorológiai helyzetet.

Partnerünk a

Töltsd ki kvízünket!

kvíz
7 kérdésből kiderül, mennyire értesz az orvosok nyelvén – Nem mindenki megy át a teszten TSH-tól a PSA-ig – vajon tudod, mit jelentenek a leggyakoribb orvosi rövidítések? Teszteld az ismereteid kvízünkkel, és derítsd ki, hány kérdésre tudod a helyes választ!
kvíz
7 kérdés, amelyből kiderül, mennyire ismered tested reakcióit – Libarbőrtől a ragadós ásításig Testünk néha egészen váratlan dolgokat művel, és a magyarázat nem mindig az, amire elsőre gondolnánk. Vajon te tudod, mi miért történik?