Kunstige celler producerer dele af vira til sikre undersøgelser

Forskere søger efter bedre diagnostiske tests, lægemidler eller vacciner mod en virus skal alle begynde med at dechifrere strukturen af ​​den virus. Og når den pågældende virus er højpatogen, undersøger, at teste eller udvikle disse kan være ret farligt. Prof. Roy Bar-Ziv, Stabsforsker Dr. Shirley Shulman Daube, Dr. Ohad Vonshak, en tidligere forskerstuderende i Bar-Zivs laboratorium, og den nuværende forskningsstuderende Yiftach Divon har en original løsning på denne forhindring. De demonstrerede produktionen af ​​virale dele i kunstige celler.

Cellerne er mikrometerstore rum ætset ind i en siliciumchip. I bunden af ​​hvert rum, videnskabsmændene fikseret DNA-strenge, pakke dem tæt. Kanterne af de kunstige celler var beklædt med receptorer, der kan fange de proteiner, der produceres i cellerne. Til at starte med, forskerne oversvømmede deres celler med alt det nødvendige for at lave proteiner – molekyler og enzymer, der var nødvendige for at læse DNA-informationen og omsætte den til proteiner. Derefter, uden yderligere menneskelig indgriben, receptortæppet fangede et af proteinerne produceret i bunden af ​​cellerne, med resten af ​​de virale proteiner, der binder til hinanden, at producere strukturer, som forskerne tidligere havde "programmeret" ind i systemet. I dette tilfælde, de skabte forskellige små dele af en virus, der inficerer bakterier (en bakteriofag).

"Vi opdagede, " siger Bar-Ziv, "at vi kan kontrollere samlingsprocessen - både effektiviteten og de endelige produkter - gennem designet af de kunstige celler. Dette omfattede cellernes geometriske struktur, og genernes placering og organisering. Disse bestemmer alle, hvilke proteiner der vil blive produceret og, ned ad linjen, hvad der vil blive lavet af disse proteiner, når de er samlet."

Vonshak tilføjer:"Da disse er miniaturiserede kunstige celler, vi kan placere rigtig mange af dem på en enkelt chip. Vi kan ændre designet af forskellige celler, så forskellige opgaver udføres forskellige steder på den samme chip."

Funktionerne i systemet udviklet på Weizmann Instituttet - herunder evnen til at producere forskellige små dele af en enkelt virus på én gang, kunne give videnskabsfolk over hele kloden et nyt værktøj til at evaluere tests, medicin og vacciner mod denne virus. Tilføjer Divon:"Og fordi de kunstige dele - selv om de trofast reproducerede dele af virussen - ikke inkluderer brugen af ​​egentlige vira, de ville være særligt sikre fra start til slut." "En anden mulig anvendelse, " siger Shulman Daube, "kan være udviklingen af ​​en chip, der hurtigt og effektivt kunne udføre tusindvis af medicinske test på én gang."