Искусственные клетки обманули бактерии, выдав себя за настоящие

Недавно исследователи из Италии справились со своего рода с микроскопической версией теста Тьюринга, создав искусственные клетки настолько реалистичными, что обыкновенные "коллеги" не смогли заметить разницу во время химического "разговора".

Поясним, что тест Тьюринга, разработанный в 1950-х годах известным математиком Аланом Тьюрингом, предназначен для определения того, может ли компьютер мыслить. Проще говоря: если когда-нибудь, машина сможет обмануть человека, который будет думать, что тот беседовал с себе подобным, то это будет означать, что в мире появился настоящий искусственный интеллект (к которому многие пока только стремятся).

Но вернёмся к исследованию: искусственные клетки смогли "одурачить" настоящие клетки, поскольку вели себя как живые. Такой прорыв потенциально может пригодиться в создании совершенно новых методов лечения заболеваний, особенно микробных инфекций. Медики могли бы использовать искусственные клетки для взаимодействия с обычными органическими клетками, что в конечном счёте поможет непосредственно влиять на поведение бактерий в организме, также являющихся клетками.

Исследовательская группа под руководством Серефа С. Манси (Sheref S. Mansy) из итальянского Университета Тренто разработала в лаборатории искусственные клетки. Они создали крошечные структуры, напоминавшие клетки, и упаковали в них их собственную "инструкцию" ДНК, а затем поместили их рядом с живыми бактериями трёх разных видов Vibrio fischeri, синегнойной палочкой (Pseudomonas aeruginosa) и кишечной палочкой (Escherichia coli).

Соседство с живыми бактериями заставило искусственные клетки начать производить особые белки. Событие уже можно назвать уникальным, поскольку такой процесс говорит о том, что искусственные клетки "слушали" бактерий.

Затем специалисты изменили сценарий и "подарили" искусственным клеткам возможность "поговорить" самим. Здесь уже начался процесс двухсторонней связи между патогенными микроорганизмами и искусственными клетками.

"Мы абсолютно точно можем создать искусственные клетки, которые способны химическим образом взаимодействовать с бактериями. Искусственные клетки могут воспринимать молекулы, которые естественным образом выделяются из бактерий, и в ответ синтезировать и выпускать химические сигналы обратно", — говорит Манси.

Новый вид "клеточной дипломатии" может привести к созданию терапии, в которой искусственные клетки и природные клетки работают вместе. Искусственные клетки могут также пригодиться при преобразовании химических сигналов в других органических системах.

"Лабораторные клетки выполняют достаточно хорошую работу по имитации естественной клеточной жизни, они могут быть спроектированы таким образом, чтобы настроить каналы связи между организмами, которые по своей природе не "разговаривают" друг с другом", — отмечает Манси.

Иными словами, потенциально искусственные клетки могли бы влиять на клеточные процессы, которые приводят к появлению бактериальных инфекций. Последние бывают крайне опасны для человека.

Но в конечном итоге всё зависит от того, как природные клетки будут принимать искусственных "собратьев". И здесь-то как раз и возникает тот самый тест Тьюринга. Отслеживая обмен химическими веществами, учёные показали, что искусственные клетки в действительности могут справиться с лабораторным тестом Тьюринга.

Результаты исследования опубликованы в научном издании ACS Central Science.

Напомним, что ранее бактерии с синтетическими ДНК создали белок, не встречающийся в природе.