Výzkumný tým z ETH Zurich ve Švýcarsku vůbec první biosyntetický dvoujádrový procesor v lidské buňce. Použili k tomu metodu CRISPR-Cas9 hojně používanou v genetickém inženýrství, kdy proteiny Cas9 pomocí řízených a dalo by se říci naprogramovaných akcí upravovat, pamatovat si nebo kontrolovat cizí DNA. A protože akce lze naprogramovat, proč neupravit metodu CRISPR tak, aby fungovala podobně jako digitální brány?
Švýcarským vědcům pod vedením vedoucího projektu profesora Martina Fusseneggera se podařilo vložit do lidské buňky dvě sekvence CRISPR DNA ze dvou různých bakterií. Pod vlivem proteinu Cas9 a v závislosti na řetězcích RNA dodávaných do buňky každá ze sekvencí produkovala svůj vlastní jedinečný protein. Došlo tak k tzv. řízené expresi genů, kdy na základě informace zaznamenané v DNA vzniká nový produkt - protein nebo RNA. Analogicky k digitálním sítím lze proces vyvinutý švýcarskými vědci reprezentovat jako logickou poloviční sčítačku se dvěma vstupy a dvěma výstupy. Výstupní signál (proteinová varianta) závisí na dvou vstupních signálech.
Biologické procesy v živých buňkách nelze z hlediska provozní rychlosti srovnávat s digitálními výpočetními obvody. Ale buňky mohou pracovat s nejvyšším stupněm paralelismu a zpracovávat až 100 000 molekul najednou. Představte si živou tkáň s miliony dvoujádrových „procesorů“. Takový počítač může poskytnout působivý výkon i podle moderních standardů. Ale i když pomineme vytváření „vzpřímených“ superpočítačů, umělé logické bloky zabudované do lidského těla mohou pomoci při diagnostice a léčbě nemocí, včetně rakoviny.
Takové bloky mohou zpracovávat biologické informace v lidském těle jako vstup a generovat jak diagnostické signály, tak farmakologické sekvence. Pokud začne proces metastáz, mohly by například umělé logické obvody začít produkovat enzymy, které potlačují rakovinu. Existuje mnoho aplikací pro tento fenomén a jeho implementace může změnit člověka i svět.
Zdroj: 3dnews.ru