Tạo ra các mạch điện lập trình sẵn trong tế bào người

Cập nhật, 19:43, Thứ Bảy, 20/04/2019 (GMT+7)

Các nhà nghiên cứu cho biết họ đã tạo thành công một tế bào người giống như máy tính, thậm chí mạnh hơn, có thể được sử dụng để theo dõi sức khỏe của một người hoặc chống lại bệnh ung thư và các bệnh khác.

Sử dụng công cụ chỉnh sửa gien CRISPR-Cas9, các nhà nghiên cứu có thể tạo mô hình một tế bào người bắt chước máy tính và tạo ra cái mà họ đề cập như một “mạch được lập trình”.

“Máy tính tế bào này nghe có vẻ như là một ý tưởng rất cách mạng, nhưng không phải. Cơ thể con người là một máy tính lớn. Sự trao đổi chất của nó đã thu hút sức mạnh tính toán của hàng ngàn tỷ tế bào kể từ thời xa xưa”- Martin Fussalanger- GS. công nghệ sinh học và kỹ thuật sinh học thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật Sinh học (ETH Zurich- Viện Công nghệ liên bang Thụy Sĩ ở Basel) nói.

Tế bào hoạt động giống như một máy tính để thay đổi biểu hiện đặc điểm gien, tận dụng một biến thể đặc biệt của protein Cas9 để đọc các chuỗi RNA và sau đó bật và tắt các biểu hiện gien để tạo ra một số protein nhất định.

Mặc dù “công nghệ” trong trường hợp này là sinh học, nhưng nó phản ánh chặt chẽ chức năng của CPU, trong đó, bộ xử lý tế bào có thể được yêu cầu thực hiện các hành động cụ thể tùy thuộc vào kết quả mong muốn.

Bằng cách kiểm soát các hành động của “máy tính tế bào”, việc tạo ra chúng có thể giúp không những xác định được các sự kiện xảy ra trong cơ thể người bằng cách phản ứng với các quá trình hóa học hoặc các sản phẩm trao đổi chất, mà còn giúp tương tác với chúng.

Chẳng hạn, các nhà nghiên cứu cho biết, nếu một dấu ấn sinh học nhất định tồn tại trong cơ thể trong một thời gian dài hơn, hiện tượng này có thể chỉ ra rằng ung thư đang di căn.

“Máy tính tế bào” sau đó có thể giúp nhắm mục tiêu tăng trưởng và sử dụng các khả năng của nó để loại bỏ bệnh.

“Hãy tưởng tượng một mô siêu nhỏ với hàng tỷ tế bào, mỗi tế bào được trang bị bộ xử lý lõi kép riêng. Các cơ quan tính toán như vậy, về mặt lý thuyết, có thể đạt được sức mạnh tính toán vượt xa so với siêu máy tính kỹ thuật số và chỉ sử dụng một phần năng lượng”- Fussalanger nói trong một tuyên bố. Việc cung cấp năng lượng cho máy tính tế bào rất đơn giản. “Trái ngược với một siêu máy tính kỹ thuật, chiếc máy tính này chỉ cần một lát bánh mì để lấy năng lượng”- Fussalanger nói.

TUYẾT HUỲNH (nguồn: Mail Online/Science)