Исследователи разработали и создали экспериментальные образцы синтетических клеток, которые способны реагировать на внешние химические сигналы точно так же, как это делают реальные живые клетки. Экспериментальные образцы синтетических клеток начинают светиться флуоресцентным светом, когда в окружающей среде появляются ионы кальция. Кальций же, в свою очередь, является одним из основных химических сигналов, используемых живыми клетками, и в данном случае он может быть использован для программирования и управления в реальном времени работой искусственных клеток.
“Используя такой подход, мы можем создать искусственные клетки, которые, к примеру, уловив химические признаки наличия онкологического заболевания, тут же начинают синтезировать лекарственный препарат, наиболее подходящий для данного случая” – рассказывает Джеймс Хиндли, ученый в области биологической химии из Имперского Колледжа в Лондоне, Великобритания.
Искусственные клетки состоят из нескольких отделений, окруженных общей липидной мембраной, имеющей микроскопические поры. Через эти поры ионы кальция проникают внутрь клетки и активируют находящиеся там ферменты, что вызывает явление флуоресценции. Это, конечно, не полностью соответствует сложным биохимическим процессам, которые мы можем видеть внутри живых клеток. Тем не менее, и в таких простых функциях скрыт огромный потенциал, позволяющий решить даже те задачи, которые выходят за пределы возможностей живых клеток.
Такое упрощение функций искусственных клеток означает, что с этими клетками будет гораздо проще работать, и они не будут подвержены влиянию различных неблагоприятных факторов, которые пагубно влияют на “здоровье” нормальных живых клеток. Более того, правильно подобранные компоненты, помещенные внутрь искусственных клеток, позволят обмануть живые клетки, заставляя их считать искусственные клетки реальными. Это, в свою очередь, позволит создавать биологические системы, в которых живые и искусственные клетки будут существовать в полной гармонии, выполняя одну общую для всех задачу.