نسل جدید سلول‌های هوشمند با قابلیت‌های خودترمیمی
به گزارش پردیس هوش مصنوعی و نوآوری دیجیتال ایران؛ زیست‌مهندسان دانشگاه رایس با طراحی نخستین «کیت مهندسی مدارهای حس-پاسخ مصنوعی» در سلول‌های انسانی، افق تازه‌ای در پزشکی پیشرفته گشودند. این دستاورد، به سلول‌ها امکان می‌دهد با سرعتی همتراز سامانه‌های طبیعی، سیگنال‌های زیستی را شناسایی و پاسخ‌های درمانی دقیق و بلادرنگ ارائه کنند.
این فناوری بر پایه فرآیند طبیعی فسفریلاسیون بنا شده است؛ مکانیسمی که سلول‌ها برای پردازش سریع اطلاعات محیطی به کار می‌گیرند. نوآوری اصلی تیم رایس در درک این نکته بود که چرخه‌های فسفریلاسیون را می‌توان همچون واحدهای مجزا به یکدیگر متصل کرد و بدین‌ترتیب، مسیرهای سیگنالی کاملاً جدید و قابل برنامه‌ریزی درون سلول ایجاد نمود.
نتیجه این پیشرفت، سلول‌هایی است که می‌توانند به محرک‌هایی چون عوامل التهابی، نشانگرهای تومور یا نوسانات فیزیولوژیکی حساس شوند و در واکنش، درمان‌های هدفمند و سفارشی را فعال سازند؛ آن هم بدون تداخل با روند طبیعی زندگی و رشد سلول.
از درمان‌های خودتنظیم تا شبکه‌های زیستی هوشمند
در افق ۲۰ ساله، این فناوری می‌تواند به سه تحول بنیادین منجر شود:
- شبکه‌های سلولی هوشمند: سلول‌ها به شبکه‌هایی از حسگرهای زیستی تبدیل خواهند شد که اطلاعات سلامت بدن را به‌صورت توزیع‌شده تحلیل و مدیریت می‌کنند.
- زیست‌محاسبات درون‌بدنی: با توسعه معماری‌های پیشرفته‌تر، بدن انسان به یک سامانه محاسباتی پویا تغییر کرده که می‌تواند داده‌های زیستی را پردازش و به تهدیدات درونی یا بیرونی به‌طور مستقل پاسخ دهد.
- انسان ارتقاءیافته: ادغام این فناوری با درمان‌های ژنتیکی و فناوری‌های نانو، زمینه‌ساز ظهور نسلی از انسان‌ها خواهد شد که از قابلیت‌های خودترمیمی و سازگاری زیستی فراتر از محدودیت‌های طبیعی برخوردارند.
پیامدهای راهبردی
▪️ پزشکی از درمان‌های دوره‌ای به درمان‌های پیوسته و واکنش‌محور گذار خواهد کرد.
▪️چالش‌های اخلاقی تازه‌ای درباره مرزهای درمان، ارتقاء و هویت انسانی پدیدار خواهد شد.
▪️امنیت زیستی به‌عنوان یک ضرورت حیاتی برای آینده سلامت و فناوری مطرح خواهد شد.