Cellule viventi trasformate in “computer” con porte logiche proteiche

Rappresentazione artistica di cellule viventi che contengono proteine e "porte" progettate per intercettare segnali multipli onde diventare bioluminescenti (credito: MolGraphics/UW Medicine Institute for Protein Design)

Trasformare le cellule in una specie di “computer” per controllare la vita livello molecolare? È quanto stanno tentando di fare alcuni scienziati della Scuola di Medicina dell’Università di Washington (UW). Gli scienziati hanno creato delle proteine artificiali che mostrano un comportamento simile a quello delle porte logiche dei computer. Queste ultime servono per programmare il comportamento di sistemi via via sempre più complessi e sono alla base dello stesso funzionamento dei calcolatori.

Queste nuove proteine possono servire per regolare l’espressione genica delle cellule T nel corpo umano, qualcosa che, in un futuro forse neanche troppo lontano, potrebbe servire a sua volta per migliorare le terapie cellulari.
Come spiega David Baker, un professore di biochimica della UW nonché direttore dell’Institute for Protein Design, già in passato sono state create “porte logiche” con pezzi di DNA, di RNA e con proteine naturali modificate.

Tuttavia le porte logiche create dal team di Baker risulterebbero “più modulari e versatili” tanto che potrebbero essere usate in una gamma molto più vasta di applicazioni biomediche per una medicina “personalizzata” sempre più efficace.
Sostanzialmente queste porte logiche biologiche potrebbero portare a sistemi di bioingegneria che potrebbero avere un livello di controllo simile a quello delle porte logiche elettroniche.

“L’intero Apollo 11 Guidance Computer è stato costruito da porte elettroniche NOR”, spiega Zibo Chen, di recente laureatosi alla UW nonché autore principale dello studio. “Siamo riusciti a realizzare porte NOR basate su proteine. Non sono così complicate come i computer della NASA, ma rappresentano comunque un passo fondamentale verso la programmazione di complessi circuiti biologici da zero”.

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