De Pesach Benson • 2 iulie 2026

Ierusalim, 2 iulie 2026 (TPS-IL) — Oamenii de știință israelieni au creat o metodă de transformare a celulelor umane în sisteme programabile „de luare a deciziilor”, permițându-le să evalueze mai multe semnale biologice simultan înainte de a răspunde. Această descoperire ar putea avansa semnificativ dezvoltarea tratamentelor medicale de nouă generație, în care celulele proiectate diagnostichează bolile din interiorul corpului și livrează o terapie țintită numai atunci când este necesar.

Cercetătorii de la Universitatea Ebraică din Ierusalim au dezvoltat o metodă de inginerie a celulelor umane în sisteme programabile „de luare a deciziilor” care pot procesa și răspunde la mai multe semnale biologice simultan. Progresul aduce cercetătorii cu un pas mai aproape de ceea ce ei descriu ca fiind terapii vii programabile.

Oamenii de știință au căutat de mult timp să proiecteze celule care să poată recunoaște boala și să răspundă automat. Cu toate acestea, circuitele genetice tradiționale tind să devină mai puțin eficiente pe măsură ce devin mai complexe. Fiecare strat adăugat de „logică” genetică introduce zgomot biologic, reducând fiabilitatea și făcând astfel de sisteme dificil de scalat pentru uz clinic.

Noua abordare, dezvoltată de doctorandul Keren Roas și dr. Lior Nissim, abordează această limitare prin reducerea numărului de pași genetici necesari pentru luarea deciziilor celulare. În loc să se bazeze pe lanțuri lungi de reacții secvențiale, sistemul utilizează trans-splicingul ARN, un proces celular natural în care fragmente de mesaje genetice sunt unite între ele. Cercetătorii au combinat acest lucru cu elemente de reglementare proiectate care funcționează ca procesoare biologice compacte.

Restructurând modul în care sunt procesate instrucțiunile genetice, sistemul permite celulelor să evalueze mai multe semnale biologice în același timp, mai degraba decât unul după altul. În termeni practici, o celulă poate evalua mai multe condiții în paralel și poate răspunde numai atunci când este prezentă combinația corectă, îmbunătățind eficiența și reducând în același timp numărul de componente genetice necesare.

Pentru a demonstra conceptul, echipa a construit dispozitive biologice care imită elemente de bază ale sistemelor informatice. Acestea au inclus un „sumator complet” biologic, capabil să efectueze aritmetică binară, și un „multiplexer” biologic, care selectează între diferite semnale de intrare. Proteinele fluorescente au fost utilizate pentru a vizualiza rezultatele în interiorul celulelor vii, permițând cercetătorilor să observe circuitele proiectate funcționând în timp real.

Sistemul încorporează, de asemenea, un mecanism de siguranță încorporat: dacă o celulă detectează o configurație invalidă sau supraîncărcată, ea produce un semnal de avertizare. Cercetătorii spun că această caracteristică ar putea ajuta la identificarea erorilor și la îmbunătățirea controlului în viitoarele aplicații experimentale și terapeutice.

Cercetătorii au subliniat că sistemul rămâne într-un stadiu experimental și nu a fost încă testat în medii clinice.

Abordarea ar putea avea aplicații viitoare în terapia țintită a cancerului, în care celulele proiectate ar fi programate să recunoască combinații specifice de semnale legate de tumori înainte de a elibera un răspuns terapeutic. Această activare condiționată ar putea ajuta la reducerea daunelor aduse țesuturilor sănătoase în comparație cu unele tratamente convenționale.

În cercetarea imunoterapiei, echipa a demonstrat o versiune a sistemului în care celulele au fost programate să producă Interleukina-15 (IL-15), o proteină care îmbunătățește activitatea celulelor imune care luptă împotriva cancerului. Iter viitoare ar putea permite o activare imună mai precisă, limitând stimularea inutilă în altă parte a corpului.

O altă aplicație potențială este livrarea localizată de medicamente. În loc să distribuie medicamentele sistemic, celulele proiectate ar putea funcționa ca senzori interni și unități de producție, generând molecule terapeutice numai atunci când sunt detectate condiții specifice de boală în mediul lor imediat.

Cercetătorii sugerează că abordarea ar putea sprijini în cele din urmă dezvoltarea unor medicamente concepute mai mult ca un software, în care „codul” biologic direcționează celulele vii să diagnosticheze și să trateze boala. Cu toate acestea, ei subliniază că lucrarea rămâne experimentală.

Studiul a fost publicat în revista evaluată de colegi Nature Communications.