Raziskovalci Kemijskega inštituta so razvili tehnologijo, ki omogoča, da naravni telesni hormoni delujejo kot stikala, s katerimi v celici vklapljajo, ali izklapljajo izbrane gene. Ker temelji izključno na človeških beljakovinah, je varnejša za organizem in odpira možnosti za razvoj pametnih celičnih terapij, biosenzorjev in raziskovalnih orodij.

Raziskovalna skupina z odseka za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta v sestavi Romana Jerale, Erika Rihtarja, Tine Fink, Filipa Ivanovskega in Eve Koplan je pokazala, da je mogoče človeške jedrne receptorje - beljakovine, ki v telesu zaznavajo hormone - uporabiti kot gradnike umetnih genskih vezij. Ko se na receptor veže hormon, se v celici sproži natančno nadzorovan odziv, ki vpliva na izražanje izbranega gena.

"Posebnost raziskave je, da se ob zadostni jakosti signala v celici tvorijo drobne tekoče kapljice iz beljakovin, imenovane biomolekularni kondenzati. Te delujejo kot mikroskopske tovarne, ki močno okrepijo delovanje izbranega gena, tudi več kot dvestokrat," so zapisali v sporočilu za javnost. S tem so raziskovalci pokazali, kako je mogoče biološke signale telesa pretvoriti v zelo učinkovit in nadzorovan genski odziv.

Sistem deluje z naravnimi hormoni, kot so ščitnični hormon, vitamin D, estrogen ali stresni hormon kortizol, možno pa ga je povezati tudi z orodjem CRISPR za ciljno uravnavanje izražanja izbranega gena. Pomembna prednost nove metode je, da uporablja izključno človeške beljakovine, kar pomeni boljšo združljivost z organizmom.

Raziskava po navedbah raziskovalcev tako odpira novo poglavje v sintezni biologiji, saj kaže, kako je mogoče fiziološke signale telesa neposredno uporabiti za programiranje celičnih odzivov. Takšen pristop bi lahko v prihodnje omogočil razvoj pametnih celičnih terapij, naprednih biosenzorjev in novih raziskovalnih orodij za razumevanje celične regulacije, so navedli.

Raziskavo so objavili v reviji Nature Communications.