Le cellule possono essere programmate come un computer per combattere il cancro, influenza, e altre condizioni gravi, grazie a una svolta nella biologia sintetica dell'Università di Warwick.

Guidato dal Professor Alfonso Jaramillo nella Scuola di Scienze della Vita, una nuova ricerca ha scoperto che una molecola comune, l'acido ribonucleico (RNA), che è prodotto in abbondanza dall'uomo, piante e animali possono essere geneticamente modificati per consentire agli scienziati di programmare le azioni di una cellula.

Oltre a combattere malattie e lesioni negli esseri umani, gli scienziati potrebbero sfruttare questa tecnica per controllare le cellule vegetali e invertire i problemi ambientali e agricoli, rendendo le piante più resistenti alle malattie e ai parassiti.

Gli RNA trasportano informazioni tra proteine ​​e DNA nelle cellule, e il professor Jaramillo ha dimostrato che queste molecole possono essere prodotte e organizzate in sequenze di comandi su misura, simili a codici per software per computer, che forniscono istruzioni specifiche alle cellule, programmandoli per fare ciò che vogliamo.

Proprio come un classico computer di Turing, le cellule hanno la capacità di elaborare e rispondere a istruzioni e codici immessi nel loro sistema principale, sostiene il professor Jaramillo.

Simile al software in esecuzione su un computer, o app su un dispositivo mobile, si potrebbero creare molte diverse sequenze di RNA per potenziare le cellule con una "macchina virtuale", in grado di interpretare un linguaggio universale dell'RNA, e per eseguire azioni specifiche per affrontare diverse malattie o problemi.

Ciò consentirà un nuovo tipo di assistenza sanitaria personalizzata ed efficiente, permettendoci di 'scaricare' una sequenza di azioni nelle celle, istruendoli a eseguire decisioni complesse codificate nell'RNA.

I ricercatori hanno realizzato la loro invenzione modellando prima tutte le possibili interazioni della sequenza di RNA su un computer, e quindi costruire il DNA che codifica i progetti di RNA ottimali, da validare su cellule batteriche in laboratorio.

Dopo aver indotto le cellule batteriche a produrre le sequenze di RNA geneticamente modificate, i ricercatori hanno osservato di aver alterato l'espressione genica delle cellule secondo il programma RNA, dimostrando che le cellule possono essere programmate con comandi RNA predefiniti, alla maniera del microprocessore di un computer.

Professor Alfonso Jaramillo, che fa parte del Warwick Integrative Synthetic Biology Centre, ha commentato:

"Le capacità delle molecole di RNA di interagire in modo prevedibile, e con conformazioni alternative, ci ha permesso di progettare reti di interruttori molecolari che potrebbero essere realizzati per elaborare ordini arbitrari codificati nell'RNA.

"Durante l'ultimo anno, il mio gruppo ha sviluppato metodologie per consentire il rilevamento dell'RNA nell'ambiente, eseguire calcoli aritmetici e controllare l'espressione genica senza fare affidamento sulle proteine, che rende il sistema universale in tutti i regni viventi.

"Le cellule potrebbero leggere il "software" dell'RNA per eseguire i compiti codificati, che potrebbe far sì che le cellule rilevino stati anormali, infezioni, o attivare programmi di sviluppo".