Với khả năng khám và chữa một số dạng ung thư, chiếc máy tính sinh học tí hon vừa ra đời đã sớm được xem là tiền thân của một thế hệ "thuốc thông minh" trong tương lai, có khả năng "chu du" trong cơ thể và chữa bệnh ngay tại chỗ!

Chuỗi ADN sẽ nhận biết các ARN bất thường có liên quan đến ung thư.

Thay vì chip silicon và mạch điện, thiết bị tí hon này được chế tạo từ... ADN. Vì thế, nó không được điều khiển bằng tín hiệu điện mà tự cảm nhận những thay đổi của môi trường và giải phóng các phân tử sinh học. Máy tính sinh học sẽ cảm nhận ARN, loại phân tử giống như ADN có chức năng giúp cơ thể tạo ra protein từ những thông tin trong gien. Đặc biệt, nó có thể phát hiện ra những ARN bất thường do gien có liên quan đến một số dạng ung thư phổi và tuyến tiền liệt tạo ra. Khi cảm nhận được ARN như thế, thiết bị này giải phóng thuốc chống ung thư có thành phần từ ADN để kìm hãm các gien liên quan đến khối u.

Với kích thước nhỏ tí hon (hàng tỷ thiết bị như thế có thể nằm gọn trong một... giọt nước), máy tính sinh học có thể dễ dàng lọt được vào bên trong tế bào của người. Ehud Shapiro, trưởng nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học Weizmann (Israel), cho biết: "Chắc chắn còn phải mất vài chục năm nữa mới có thể đưa máy tính sinh học vào ứng dụng thực tiễn được, nhưng thế hệ máy tính ADN của tương lai sẽ là những "bác sĩ ở bên trong tế bào". Chúng sẽ phát hiện bệnh ngay từ tế bào và "cấp" thuốc nếu cần thiết."

Lloyd Smith, chuyên gia máy tính ADN thuộc ĐH Wisconsin (Madison, Mỹ), lên tiếng: "Vẫn còn hơi sớm để nghĩ đến các ứng dụng của máy tính sinh học, nhưng rõ ràng đây là bước nhảy vọt quan trọng về mặt khái niệm. Máy tính ADN không phải là một vấn đề mới, nhưng đây là lần đầu tiên cả thiết bị đầu ra và đầu vào đều có nguồn gốc sinh học, cho phép chúng hoạt động trong cơ thể sống."

Cho đến nay, thiết bị máy tính này chỉ mới làm việc trong dung dịch muối cân bằng nên các nhà nghiên cứu còn phải vượt qua nhiều trở ngại nữa mới có thể "tung" chúng "vào trận" được. Điều quan trọng là phải đảm bảo máy tính có thể tồn tại được bên trong một cơ thể sống, không gây phản ứng cho hệ miễn dịch và an toàn cho người bệnh. Do vậy, máy tính ADN "bác sĩ" sẽ phức tạp hơn nhiều so với thiết bị nguyên mẫu vốn chỉ nhận dạng được những phân tử ARN liên quan đến ung thư mà thôi. Bên cạnh đó, chúng cần có khả năng cung cấp được nhiều loại thuốc chứ không phải chỉ hạn chế trong những liệu pháp ADN. Ngoài ra, các thiết bị này còn phải được thử nghiệm trong thể vẩn tế bào, cấy mô, sinh vật đơn giản, động vật có vú và cuối cùng là người.

Khánh Hà (Theo Nature)