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 fajtafehérjeformájában. 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 

Értékelje a cikket!

Hogy érzed magad? Országos eredmény megtekintése >>
Hogy érzed magad?
Kirobbanó formában vagy? Válaszd ki a lelki- és testi állapotodhoz illő emojit és nézd meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!
Milyen most a lelkiállapotod?
Letargikus vagyok
Kissé magam alatt vagyok
Kiegyensúlyozott vagyok
Jókedvű vagyok
Majd kiugrom a bőrömből
Hogy érzed magad?
Kirobbanó formában vagy? Válaszd ki a lelki- és testi állapotodhoz illő emojit és nézd meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!
Hogy érzed most magad fizikailag?
Teljesen hulla vagyok
Voltam már jobban is
Átlagos formában vagyok
Jól vagyok
Kirobbanó formában vagyok
Hogy érzed magad?
Lelkiállapot
Fizikai állapot
Legjobban:
Legrosszabbul:
További cikkek
Szóljon hozzá Ön is és olvassa el mások hozzászólásait

Influenzatérkép

november 25. - december 01.
Influenzás tünetekkel
orvoshoz fordulók száma:
6 190
  • 0-14 évesek
  • 15-34 évesek
  • 35-59 évesek
  • 60 év felettiek

Humánmeteorológia

Humanmeterológia szolgaltatója

Fronthatás:
Hidegfront

Maximum:
+3, +8 °C
Minimum:
-1, +4 °C

Hazánkban kedden délelőtt a csapadék egyre inkább kelet felé helyeződik át, mögötte megkezdődik a felhőzet felszakadozása és hideg levegő beáramlása.

Egészséget befolyásoló hatások:
gyenge

Részletes adatok és előrejelzés

Tekintse meg az időjárási frontokat!Térképezze fel a pollen adatokat!

Kövesse a Házipatikát:

GyógyszerekGyógyszerkereső
GyógyszerHatóanyag