Een speciaal besturingssysteem moet wetenschappers in staat stellen om cellen te herprogrammeren, zodat deze direct hun gedrag veranderen. Dit moet de basis vormen voor synthetische orgaankweek en op den duur de creatie van nieuw leven.
Daarvoor hebben wetenschappers van de Universiteit van Nottingham een subsidie van meer dan een miljoen pond gekregen. Het bio-OS, op basis van computermodellen die aangeven hoe cellen geherprogrammeerd moeten worden, moet commando's kunnen geven aan een groep cellen, die vervolgens hun gedrag aanpassen. Dit is noodzakelijk voor de kunstmatige ontwikkeling van organen. In het zich ontwikkelde lichaam ondergaan groepen cellen, die de basis vormen voor gespecialiseerde weefsels, vele specialisatiestappen waarbij vele chemische boodschappers betrokken zijn.
Over vijf jaar wil de onderzoeksgroep, die samenwerkt met een aantal andere universiteiten, in staat zijn om met een computermodel een reeks commando's te geven die gedragsverandering bij bacteriën kunnen bewerkstelligen. Hiervoor wordt E. coli ingezet, een darmbewoner bij de mens die vaker voor wetenschappelijk onderzoek wordt gebruikt. Op den duur moet het kweken van organen uit cellen en misschien zelfs het maken van nieuw leven mogelijk worden.
De wetenschappers geven niet duidelijk aan hoe zij dit biologische besturingssysteem voor zich zien. Het is aannemelijk dat er vooral gewerkt zal worden met chemische boodschappers, in plaats van genetische modificatie. Dit laatste is namelijk veel bewerkelijker voor een cel en kan daardoor moeilijker direct een gedragsverandering teweegbrengen. Er zal aanvankelijk worden gefocust op het creëren van computermodellen die gedragsveranderingen bij cellen accuraat kunnen voorspellen.
Momenteel worden cellen doorgaans geherprogrammeerd door ze om te zetten naar stamcellen, en vervolgens de juiste factoren in te brengen waardoor de gewenste celtypes zich ontwikkelen. Dit is echter een zeer bewerkelijk proces en vereist veel labkweken, waardoor cellen niet met een simpel commando hun gedrag kunnen veranderen. Daarnaast is het bijna onmogelijk om complexe vormen van weefsels te ontwikkelen, omdat veel cellen zich op verschillende wijzen moeten laten programmeren.
Wetenschappers hebben onlangs technieken ontwikkeld waarmee humane embryonale stamcellen in het lab gemaakt kunnen worden, in plaats van door deze te verkrijgen uit afgedankte menselijke embryo's. Ook het kweken van stamcellen zou met een nieuwe techniek ongeveer honderd keer effectiever kunnen. Stamcellen zijn populair, omdat ze de potentie hebben om zich te specialiseren in alle mogelijke celtypes. Dit kan de basis vormen voor celtherapieën, waardoor nieuw, functioneel weefsel bij een patiënt aangemaakt kan worden na schade. Als er in het lab organen gekweekt worden, is het aannemelijk dat er wordt begonnen met een basis van primitieve cellen, zoals stamcellen.
In 2006 slaagde een Japanse onderzoeksgroep er voor het eerst in om stamcellen te kweken in het lab zonder daarbij een embryo als bron te gebruiken. Daarbij werden vier genen gebruikt voor het herprogrammeren van volwassen cellen tot stamcellen, de zogenaamde iPSC. Dit betekende een revolutie in het stamcelonderzoek.
/i/1274010398.png?f=fpa)
/i/1353349576.png?f=fpa)
/i/1342867683.png?f=fpa)
/i/1336403595.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/1320662163.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/1152627031.gif?f=fpa)
:strip_exif()/i/1315896554.jpeg?f=fpa)
/i/1308001136.png?f=fpa)
/u/25925/hand%2520buttonized2.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/10917/crop562b75f07b9fd_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
/u/117810/cupcake2.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/278479/wham2.jpg?f=community){kind=small}
/u/285782/test2.png?f=community){kind=small}