Aconsegueixen hackejar una cèl·lula humana i la reprogramen com si fos un ordinador

No cal esperar al futur per veure cèl·lules que semblen diminuts ordinadors. De fet, allò que un dia es va dir computació mòbil ha deixat de ser una metàfora per esdevenir una realitat. Uns científics han aconseguit el més semblant a un hackeig de cèl·lules. I les han reprogramat.

Es tracta d'un nou estudi liderat per un equip d'investigació de la Universitat de Boston i dirigit pel biòleg Wilson Wong. Els investigadors van aconseguir convertir les cèl·lules de mamífers en biocomputadores capaces de realitzar càlculs complexos. Tota una gesta aconseguida dins dels gens de cèl·lules renals humanes.
La veritat és que no és la primera vegada que s'intentava una cosa així. En les últimes dècades els biòlegs han estat treballant per hackejar l'algoritme de les cèl·lules en un esforç per controlar els seus processos. Tota una paradoxa, perquè del que es tracta és de guanyar el paper que té la natura com a enginyer de "programari" de la vida refinant gradualment l'algoritme d'una cèl·lula (el seu ADN) durant generacions.

Un treball de ciència de ficció

Programa de circuits

El què s'ha aconseguit significa que els investigadors van programar cèl·lules humanes per obeir fins a 113 conjunts d'instruccions lògiques diferents. Una bogeria, i pensem que amb un major desenvolupament això podria donar lloc a cèl·lules capaces de respondre a adreces específiques per a, per exemple, combatre una malaltia o fabricar tipus de substàncies i molècules.
Per al seu estudi, el mateix circuit genètic va ser dissenyat per servir una maquinària existent en cèl·lules, el fragment d'ADN anomenat promotor. Aquest "inicialitza" la transcripció d'un fragment d'ADN d'una cèl·lula a l'ARN i després ho tradueix a proteïnes. L'equip va obviar els factors de transcripció i en el seu lloc van encendre i apagar els gens de cèl·lules renals humanes. Per això van utilitzar enzims de restricció, una mena de tisores moleculars que tallen de forma selectiva els fragments d'ADN.
L'equip de Wong va inserir quatre fragments d'ADN extra després d'un promotor. Un d'aquests fragments va ser dissenyat per produir la proteïna fluorescent verda (GFP) que il·lumina una cèl·lula quan s'encén per un fàrmac en particular. A través de la seva tècnica, Wong i el seu equip van ser capaços de construir aquests 113 circuits diferents amb una taxa d'èxit del 96.5%.

La major gesta del treball  va ser la de ser capaç de fer una taula de recerca de lògica booleana de cèl·lules humanes utilitzant un circuit amb sis entrades diferents. Com a resultat aquestes entrades es van combinar de formes variades per realitzar sèries d'operacions lògiques. Segons Timothy Lu, biòleg del MIT: "És simplement emocionant i representa una altra escala del que podem dissenyar amb circuits genètics de mamífers".
Increïble. Pensem en la informàtica. En el seu nucli, un ordinador és una màquina que processa informació mitjançant la realització de càlculs. Com més potent sigui el circuit d'un ordinador, més complexos seran els càlculs que pot realitzar. De manera similar, el que s'ha aconseguit significa que les cèl·lules genèticament dissenyades per funcionar com miniordinadors poden ser més o menys poderoses depenent de la seva enginyeria.
L'equip de Wong encara no ha aconseguit fer que aquestes cèl·lules modificades facin un treball de computació que realment sigui útil, però l'estudi és un gran avenç i prepara el camí per a la biocomputació més complexa amb cèl·lules.
Arribats a aquest punt, els científics creuen que podrien programar per als desafiaments mèdics i la lluita contra malalties com el càncer o fins i tot la possibilitat de millorar la capacitat de generar teixits que reemplacin parts del cos danyades.

Font: Nature via Futurism