Ordinateurs biologiques : des cellules génétiquement modifiées peuvent communiquer comme des circuits électroniques

Les cellules génétiquement modifiées peuvent être transformées de façon à ce qu’elles puissent communiquer les unes avec les autres comme si elles formaient un circuit électronique. En utilisant des cellules de levure, un groupe de chercheurs suédois a fait un pas remarquable vers la construction de systèmes complexes dans lesquelles les cellules de l’organisme pourraient nous aident à rester en bonne santé. L’étude est présenté dans le journal scientifique la Nature1.

« Bien que les cellules génétiquement modifiées ne puissent pas faire le même travail qu’un ordinateur, notre étude ouvre la voie à la réalisation de constructions complexes à partir de ces cellules, »

déclare Kentaro Furukawa, un des auteurs de cette étude.

« Nous pensons qu’il sera possible à l’avenir d’utiliser des systèmes de communication de cellule-à-cellule dans l’organisme pour détecter des changements de l’état de santé, pour combattre les maladies à un stade précoce, ou agir comme des détecteurs sensoriels de polluants. »

Combiner biologie et technologie

La biologie synthétique est un champ de recherche relativement récent. Une des applications possibles est le design dde systèmes biologiques qui ne sont pas normalement retrouvés dans la nature. Par exemple, les chercheurs ont déjà réussi à construire un certain nombre de connexions artificielles dans des cellules génétiquement modifiées, comme des disjoncteurs, des oscillateurs et des capteurs.

Certains de ces réseaux artificiels pourraient avoir des applications médicales ou industrielles. Malgré le potentiel énorme de ces connexions artificiels, il y eut beaucoup de limitations techniques jusqu’à présent, principalement parce que les systèmes artificiels dans des cellules individuelles fonctionnent rarement comme prévu.

Les biotechnologies à l’assaut du monde des ordinateurs

En utilisant des cellules de levure, l’équipe de recherche à l’Université de Gothenburg a fabriqué des circuits synthétiques basés sur la communication entre des cellules régulées génétiquement. Les cellules de levure ont été modifiées génétiquement pour qu’elles sentent leur environnement sur la base de critères prédéterminés et envoient ensuite des signaux à d’autres cellules de levure en sécrétant des molécules. Les différentes cellules peuvent ainsi être assemblées comme les briques de Lego pour produire des circuits plus compliqués. En utilisant une construction de cellules de levure avec des modifications génétiques différentes, il est possible d’effectuer des fonctions « électroniques » plus compliquées que ce qui serait possible avec juste un type de cellules.

Notes et références

  1. Distributed biological computation with multicellular engineered networks. Sergi Regot, Javier Macia, Núria Conde, Kentaro Furukawa, Jimmy Kjellén, Tom Peeters, Stefan Hohmann, Eulàlia de Nadal, Francesc Posas & Ricard Solé. Nature. []

Commentaires Clos.

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