Για πρώτη φορά: Επιστήμονες κατέγραψαν πολύπλοκες μνήμες στο DNA ανθρώπινων κυττάρων

Βιολόγοι και μηχανικοί στις ΗΠΑ κατάφεραν για πρώτη φορά να βρουν ένα τρόπο να αποθηκεύουν και να καταγράφουν το πολύπλοκο ιστορικό του παρελθόντος στο DNA των ανθρώπινων κυττάρων. Αυτό τους επέτρεψε να ανακαλούν τις «μνήμες» περασμένων συμβάντων, όπως η φλεγμονή ή η λοίμωξη.

Πρόκειται για ένα σύστημα αποθήκευσης αναλογικής μνήμης, το πρώτο που μπορεί να καταγράψει τόσο τη διάρκεια, όσο και την ένταση παρελθόντων γεγονότων στα ανθρώπινα κύτταρα.

Αυτό, μεταξύ άλλων, δίνει νέες δυνατότητες στους επιστήμονες να μελετήσουν πώς τα κύτταρα διαφοροποιούνται σε διαφορετικούς ιστούς κατά την ανάπτυξη του εμβρύου, πώς βιώνουν το στρες των περιβαλλοντικών συνθηκών και πώς υφίστανται γενετικές αλλαγές που καταλήγουν σε ασθένειες.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Τίμοθι Λου, αναπληρωτή καθηγητή των Τμημάτων Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Βιολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου ΜΙΤ, καθώς επίσης επικεφαλής της Ομάδας Συνθετικής Βιολογίας, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science». «Τροποποιήσαμε τα ανθρώπινα κύτταρα έτσι ώστε να μπορούν να καταγράφουν την ιστορία τους», δήλωσε ο Λου.

Πολλοί επιστήμονες έχουν έως τώρα βρει τρόπους να καταγράφουν ψηφιακές πληροφορίες στα ζωντανά κύτταρα. Χρησιμοποιώντας ένζυμα, προγραμματίζουν τα κύτταρα, έτσι ώστε αυτά να μεταβάλλουν τμήματα του DNA τους, όταν ένα συγκεκριμένο γεγονός συμβαίνει, όπως η έκθεση σε μια χημική ουσία. Όμως αυτή η μέθοδος αποκαλύπτει μόνο ότι κάτι συνέβη και όχι πόσο διήρκεσε, ούτε ποια ένταση είχε.

Η ομάδα του ΜΙΤ υπό τον Λου είχε στο παρελθόν καταγράψει στα βακτήρια τέτοιες πρόσθετες πληροφορίες (διάρκεια και ένταση περασμένων γεγονότων). Τώρα η νέα τεχνική πετυχαίνει το ίδιο πράγμα και στα ανθρώπινα κύτταρα, με τη βοήθεια της ισχυρής μεθόδου γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR.

Σε πρώτη φάση, η μέθοδος θα αξιοποιηθεί για τη μελέτη της συμπεριφοράς ανθρωπίνων κυττάρων, ιστών και τροποποιημένων οργάνων. Προγραμματίζοντας τα κύτταρα να καταγράφουν πολλαπλά συμβάντα, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να παρακολουθούν καλύτερα την εξέλιξη της φλεγμονής, της λοίμωξης ή του καρκίνου.