Studiuesit e Harvardit kanë implantuar një film në ADN-në e baktereve duke përdorur modifikimin e gjeneve CRISPR. Një ditë procesi mund të përdoret për njerëzit.

Në 1878, një seri fotografish të një kalorësi në kalin e tij galopant u shndërruan në filmin e parë të titulluar, “Kali galopant.”

Kohët e fundit, studiuesit në Universitetin e Harvardit ishin në gjendje të rikrijonin këtë imazh klasik lëvizës në ADN-në e baktereve E. coli.

Kjo është e drejtë. Ata koduan një film në baktere.

Imazhet dhe informacione të tjera tashmë janë koduar në baktere prej vitesh.

Megjithatë, studiuesit e Harvardit e kanë marrë atë një hap më tej me mjetin e modifikimit të gjeneve, sistemin CRISPR-Cas.

Ky proces i lejon qelizat të mbledhin informacione të koduara nga ADN-ja në mënyrë kronologjike, në mënyrë që të mund të krijojnë një kujtesë ose imazh, njësoj si një aparat filmi.

“Përparimi më i madh nga kjo punë është se sistemi bakterial CRISPR-Cas, të cilin këtu ne e kemi shfrytëzuar si një sistem regjistrimi molekular sintetik, është në gjendje të kapë dhe të ruajë në mënyrë të qëndrueshme sasi praktike të të dhënave reale,” Jeff Nivala, PhD, studiues në Departamenti i Gjenetikës në Shkollën Mjekësore të Harvardit, tha për Healthline.

Duke koduar fotografi reale dhe disa korniza të filmit klasik me kuaj, Nivala dhe kolegët e tij po përpiqeshin të paraqisnin informacione që do të rezononin me publikun.

Pika më serioze e hulumtimit të tyre është regjistrimi i informacionit biologjik me kalimin e kohës.

Meqenëse filmat janë aktualisht një nga grupet më të mëdha të të dhënave, studiuesit besojnë se puna e tyre shtron bazat për të qenë në gjendje të përdorin bakteret si mini-kamera që mund të udhëtojnë në të gjithë trupin, duke regjistruar informacione të panjohura.

Puna e tyre ndryshon mënyrën se si mund të studiohen sistemet komplekse në biologji. Studiuesit shpresojnë që me kalimin e kohës regjistruesit të bëhen standard në të gjithë biologjinë eksperimentale.

Aktualisht, mënyra për të marrë informacion nga qelizat është t’i shikoni ato ose t’i prishni ato duke hequr të dhënat. Me regjistruesin molekular, qeliza po katalogon të dhënat e veta, që do të thotë se mund të përparojë dhe zhvillohet pa ndërhyrje nga studiuesit.

“Jam shumë i emocionuar për kapacitetin e ruajtjes dhe stabilitetin e sistemit, të cilat janë potencialisht shumë të mëdha dhe të gjata,” shpjegoi Nivala. “Kjo është e rëndësishme sepse ndërsa ndërtojmë punën tonë aktuale, shpresojmë të gjurmojmë fenomene biologjike shumë komplekse për periudha të gjata kohore. Të bësh këtë me sukses kërkon sasi të mëdha të hapësirës së qëndrueshme të ruajtjes.”

Për shembull, ai beson se studiuesit tani mund të kërkojnë mënyra për të përdorur teknologjinë për përdorime praktike si programimi i baktereve të zorrëve për të regjistruar informacione mbi dietën ose shëndetin tuaj.

“Mjeku juaj mund t’i përdorë këto të dhëna për të diagnostikuar dhe gjurmuar sëmundjen,” tha Nivala.

Ndërsa Nivala beson se kamerat e vogla që surfojnë trupin dhe trurin tonë do të ndodhin në të ardhmen, ai thotë se mund të jetë pak larg.

Sidomos pasi ndërtimi i makinave në një shkallë molekulare është një sfidë.

“Realisht, ne jemi ndoshta shumë larg që çdo qelizë në tru të regjistrojë aktivitetin e saj sinaptik,” tha ai. “Sistemi CRISPR-Cas është prokariotik, që do të thotë se ka disa sfida që duhen kapërcyer kur transferohen këto gjene në qelizat e gjitarëve, veçanërisht kur nuk e dimë saktësisht se si funksionon çdo pjesë e sistemit CRISPR-Cas te bakteret.”

Megjithatë, ai mendon se kur të ndodhë kjo do të jetë për shkak të bashkimit të biologjisë dhe teknologjisë.

“Sa e vogël mund të ndërtojmë një pajisje regjistrimi dixhital duke përdorur materiale konvencionale si metali, plastika dhe silikoni? Përgjigja është se ne nuk jemi as afër arritjes së saktësisë dhe saktësisë me të cilën biologjia është në gjendje të inxhinierojë pajisje në shkallë nano,” tha Nivala.

Por ne nuk duhet të ndihemi keq për këtë, shtoi ai.

Në fund të fundit, natyra kishte vetëm disa miliardë vite fillim. Kjo është arsyeja pse inxhinierët tani po i drejtohen biologjisë për mënyra të reja për të ndërtuar gjëra në shkallë molekulare. Dhe kur ndërton teknologji nga biologjia, atëherë është shumë më e lehtë të ndërlidhesh dhe të lidhesh me sistemet biologjike natyrore, “tha Nivala.

Ai është i bindur se kjo punë aktuale vendos themelet për një sistem regjistrimi biologjik të bazuar në qeliza, i cili mund të shoqërohet me sensorë që lejojnë sistemin të ndiejë çdo biomolekulë përkatëse.

A mund të çojë e gjithë kjo në kodimin e informacionit në ADN-në tonë, të tilla si të dhënat tona mjekësore ose numrin e Sigurimeve Shoqërore, ose detajet e kartës së kreditit?

Në një farë mase, kjo tashmë po ndodh në kompaninë e makinave shitëse Three Square Market, në Wisconsin. Rreth 50 nga punonjësit e kompanisë pranuan ofertën e punëdhënësit të tyre për të vendosur një mikroçip elektromagnetik në duart e tyre. Ata mund ta përdorin atë për të blerë ushqim në punë, për të hyrë në kompjuterët e tyre dhe për të drejtuar makinën e kopjimit.

I ngjan një kokrre orizi në madhësi, çipi është i ngjashëm me patate të skuqura të implantuara në kafshë shtëpiake për qëllime identifikimi dhe gjurmimi. Sidoqoftë, ky çip ka një distancë pune prej vetëm 6 inç.

BioHax International, prodhuesi suedez i çipit, dëshiron që përfundimisht ta përdorë çipin për aplikacione më të gjera komerciale.

Ky është vetëm fillimi i mundësive, sipas Nivala, i cili beson se një ditë të gjitha të dhënat tona më të rëndësishme do të ruhen në ADN-në tonë qelizore.

“Në një farë mënyre, disa prej tyre tashmë janë. Gjenomet tona janë shumë të rëndësishme. Por imagjinoni nëse ne mund të ruanim të gjithë historinë tonë mjekësore familjare, fotografitë dhe videot e shtëpisë brenda qelizave të linjës germinale, të cilat më pas mund t’u kalonin fëmijëve tanë brenda gjenomit të tyre, “tha Nivala. “Ndoshta mund të ruani edhe recetën e famshme të lazanjave të nënës suaj. Vë bast se brezat e ardhshëm do të ishin shumë mirënjohës për këtë.”