Para ilmuan dari Universitas Nottingham memimpin sebuah proyek penelitian ambisius untuk mengembangkan sel biologi in vivo yang setara dengan sistem operasi komputer.Kesuksesan proyek ini menciptakan sel yang dapat diprogram ulang dapat merevolusi biologi sintetis dan akan memberi jalan para ilmuan menciptakan bentuk kehidupan yang sepenuhnya baru dan berguna menggunakan pendekatan yang relatif bebas hambatan.
Professor Natalio Krasnogor dari Sekolah Ilmu Komputer Universitas tersebut, yang memimpin Tim Penelitian Sistem Kompleks dan Komputasi Lintas Disiplin, mengatakan: “Kami melihat penciptaan sebuah sel yang setara dengan sistem operasi komputer ini sedemikian hingga sekelompok sel dapat diprogram ulang untuk melakukan fungsi apapun tanpa butuh modifikasi pada hardwarenya.”
“Kami bicara tentang tujuan yang sangat ambisius membawa pada terobosan dasar yang akan – pada akhirnya, memungkinkan kita dengan cepat membuat prototipe, mengimplementasi, dan menurunkan entitas hidup yang sepenuhnya baru dan tidak ada di alam, mengadaptasi mereka sehingga mereka memberikan fungsi baru yang bermanfaat.”
Teknologi pengubah permainan ini dapat mempercepat penelitian dan pengembangan Biologi Sintesis, yang berhubungan dengan banyak penerapan – dari pembuatan sumber makanan baru dan solusi lingkungan baru hingga sejumlah terobosan medis baru seperti obat yang dirancang untuk pasien individual dan pertumbuhan organ baru untuk pasien transplan.
Proyek lintas disiplin ini, didanai dengan beasiswa kepemimpinan untuk Professor Krasnogor senilai lebih dari £1 juta dari Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), melibatkan ilmuan komputer, ahli biologi, dan kimiawan dari Nottingham serta kolega akademis dari universitas lain di Skotlandia, Amerika Serikat, Spanyol, dan Israel.
Proyek ini - Towards a Biological Cell Operating System (AUdACiOuS) – berusaha melebihi biologi sistem – ilmu dibalik memahami bagaimana organisme hidup bekerja – untuk memberi para ilmuan kekuatan untuk menciptakan sistem biologis. Para ilmuan akan mulai bekerja berusaha membuat bakteri e.coli jauh lebih mudah diprogram. Professor Krasnogor menambahkan: “ EPSRC Leadership Fellowship ini akan membuat saya mentransfer keahlian saya dalam Ilmu Komputer dan informatika ke laboratorium basah.”
“Saat ini, tiap kali kita membutuhkan sel yang akan melakukan fungsi baru tertentu kami harus menciptakannya ulang dari rongsokan yang merupakan proses panjang dan penuh kerja keras. Sebagian besar orang berpikir yang cukup kami lakukan adalah memodifikasi perilaku DNA sel namun tidak sesederhana itu – kami biasanya mendapatkan perilaku yang salah dan kami harus kembali mengulang lagi. Bila kami berhasil dengan proyek AUdACiOuS ini, dalam waktu lima tahun, kami akan memprogram sel bakteri di komputer dan mengkompilasi serta menyimpan programnya dalam sel baru ini sehingga mereka dapat siap menjalankannya.”
“Seperti sebuah komputer, kami mencoba menciptakan sistem operasi dasar untuk sebuah sel biologi.” Diantara tantangan paling mendasar yang dihadapi para ilmuan adalah mengembangkan model komputer baru yang lebih akurat memprediksi perilaku sel di laboratorium. Para ilmuan dapat siap memprogram sel individual untuk menyelesaikan tugas tertentu namun memperbesarnya ke organisme yang lebih besar itu sulit.
Pembuatan program model komputer yang memuaskan dan sel yang dapat diprogram untuk mengisi fungsi apapun tanpa harus kembali ke papan gambar tiap kali dapat membuang pendekatan trial error yang saat ini digunakan dan memungkinkan penelitian biologi sintesis mengambil langkah maju yang penting. Teknologi ini dapat digunakan dalam sejumlah besar penerapan dimana mampu memodifikasi perilaku organisme dapat bermanfaat. Dalam jangka panjang, hal ini mencakup pembentukan mikroorganisme baru yang dapat membantu membersihkan lingkungan misalnya dengan menangkap karbon dari bahan bakar fosil yang terbakar atau membuang limbang, misalnya arsenik dari sumber air. Selain itu, efektivitas obat dapat ditingkatkan dengan merancangnya sesuai kebutuhan pasien secara pribadi untuk memaksimalkan pengaruh obat dan mengurangi efek samping yang berbahaya.
Rekan dalam proyek ini adalah Universitas Nottingham dan Universitas Edinburgh di Inggris; Arizona State University, Massachusetts Institute of Technology, Michigan State University, New York University, University of California Santa Barbara, University of California, San Francisco di Amerika Serikat; Centro Nacional de Biotecnologia di Spanyol; dan Weizmann Institute of Science di Israel.
Sumber berita:
