Scienziati alla ricerca di migliori test diagnostici, farmaci o vaccini contro un virus devono iniziare tutti decifrando la struttura di quel virus. E quando il virus in questione è altamente patogeno, indagando, testarli o svilupparli può essere piuttosto pericoloso. Prof. Roy Bar-Ziv, Scienziata del personale Dr. Shirley Shulman Daube, Dottor Ohad Vonshak, un ex studente di ricerca nel laboratorio di Bar-Ziv, e l'attuale studente di ricerca Yiftach Divon hanno una soluzione originale a questo ostacolo. Hanno dimostrato la produzione di parti virali all'interno di cellule artificiali.

Le celle sono compartimenti di dimensioni micrometriche incisi in un chip di silicio. Nella parte inferiore di ogni scomparto, gli scienziati hanno apposto filamenti di DNA, imballandoli densamente. I bordi delle cellule artificiali erano tappezzati di recettori in grado di catturare le proteine ​​prodotte all'interno delle cellule. Iniziare con, gli scienziati hanno inondato le loro cellule di tutto il necessario per produrre proteine, molecole ed enzimi necessari per leggere le informazioni sul DNA e tradurle in proteine. Quindi, senza ulteriori interventi umani, il tappeto recettore ha intrappolato una delle proteine ​​prodotte nel fondo delle cellule, con il resto delle proteine ​​virali che si legano l'una all'altra, producendo strutture che gli scienziati avevano precedentemente "programmato" nel sistema. In questo caso, hanno creato piccole parti assortite di un virus che infetta i batteri (un batteriofago).

"Abbiamo scoperto, "dice Bar-Ziv, "che possiamo controllare il processo di assemblaggio, sia l'efficienza che i prodotti finali, attraverso la progettazione delle celle artificiali. Ciò includeva la struttura geometrica delle celle, e il posizionamento e l'organizzazione dei geni. Tutti questi determinano quali proteine ​​verranno prodotte e, lungo la linea, cosa verrà prodotto da queste proteine ​​una volta che saranno assemblate."

Vonshak aggiunge:"Poiché si tratta di cellule artificiali miniaturizzate, possiamo metterne moltissimi su un singolo chip. Possiamo alterare il design di varie celle, in modo che diverse attività vengano eseguite in posizioni diverse sullo stesso chip."

Le caratteristiche del sistema sviluppato presso l'Istituto Weizmann, inclusa la capacità di produrre diverse piccole parti di un singolo virus contemporaneamente, potrebbe offrire agli scienziati di tutto il mondo un nuovo strumento per valutare i test, farmaci e vaccini contro quel virus. Divon aggiunge:"E poiché le parti artificiali, anche se riproducevano fedelmente parti del virus, non includono l'uso di virus reali, sarebbero particolarmente al sicuro dall'inizio alla fine." "Un'altra possibile applicazione, "dice Shulman Daube, "potrebbe essere lo sviluppo di un chip in grado di condurre in modo rapido ed efficiente migliaia di test medici contemporaneamente".