Российские учёные улучшили репрессилятор для создания лекарственных клеток
Искусственную модель генной цепи дополнили алгоритмом, который учитывает случайные события на молекулярном уровне
Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета усовершенствовали искусственную модель генной цепи – репрессилятор. За счёт высокой точности прогноза свойств генов она поможет создавать лекарственные клетки, которые выделяют в организме инсулин или обезболивающее по заданному расписанию. Об этом написал ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза.
Первый репрессилятор был создан 25 лет назад. Их используют в области синтетической биологии, с помощью которой учёные создают уникальные биологические системы с заданными свойствами. Модель представляет собой замкнутую цепь, состоящую из трёх генов, комбинация которых в природе не встречается. Она помогает исследователям прогнозировать поведение новых генетических систем ещё до их создания. Теперь прогнозы стали точнее, потому как авторы учли новые факторы, которые влияют на работу репрессилятора. Речь идёт о времени производства белка и количестве молекул в клетке.
Как рассказали в вузе, учёные впервые создали модель, которая достоверно описывает процессы, происходящие в реальных клетках. Это поможет проектировать надёжные генетические программы. Разработка открывает широкие возможности для медицины. Теперь можно будет создавать специальные лекарственные клетки, которые вживят пациенту. Например, те, которые сами вырабатывают инсулин и выбрасывают его в кровь короткими импульсами, когда это нужно, а не непрерывно. Или же клетки, которые ритмично доставляют обезболивающие вещества в нужный орган.
Случайности – не помеха
Авторы дополнили репрессилятор алгоритмом, который учитывает вероятные события на молекулярном уровне. В живой клетке молекулы появляются и разрушаются внезапно. Вероятностный алгоритм позволяет модели учитывать эти «происшествия» и делает её расчёты максимально приближенными к реальным «событиям» в живой клетке.
Теперь инженеры могут проектировать генетические конструкции по-другому. Раньше они пытались ликвидировать «случайности» в клетке, которые считались помехой. Теперь выяснилось, что это необходимый элемент работы генов, который помогает им быстрее синхронизироваться, то есть работать по очереди, что важно для разработки лекарственных компонентов.
Ранее мы писали, что учёные из Института регенеративной медицины Сеченовского Университета и ПАО «Вымпелком» создали систему на основе искусственного интеллекта для учёта дистрофических изменений ткани почки.
