Des scientifiques accélèrent l'évolution dans les cellules humaines : une percée biotechnologique révolutionnaire

Scientists Found a Way to Speed Up Evolution Inside Human Cells

Des scientifiques accélèrent l'évolution dans les cellules humaines : une percée biotechnologique révolutionnaire

Dans une avancée majeure rappelant l'intelligence artificielle, des chercheurs ont développé une méthode pour accélérer l'évolution des protéines dans les cellules mammifères. Ce système, baptisé PROTEUS (PROTein Evolution Using Selection), a été créé par Christopher Denes de l'Université de Sydney et son équipe. Leur travail, publié dans Nature Communications, pourrait révolutionner les traitements médicaux et le diagnostic précoce du cancer.

Le concept d'évolution dirigée, récompensé par un prix Nobel de Chimie en 2018, fonctionne comme un apprentissage automatique biologique. Il génère des mutations successives pour aboutir à des molécules optimisées. PROTEUS applique ce principe aux cellules mammifères, bien plus complexes que les bactéries utilisées jusqu'ici.

L'innovation clé réside dans l'utilisation de vésicules virales chimériques (VLVs). En combinant l'enveloppe d'un virus avec le génome d'un autre, les chercheurs ont évité les mutations indésirables tout permettant une évolution rapide et ciblée. Cette approche génère des millions de séquences potentielles en quelques semaines, un processus qui prendrait des années naturellement.

Les applications potentielles sont immenses : désactivation de maladies génétiques, création de nanoscorpions capables de détecter des lésions cancéreuses, ou amélioration de la tolérance aux traitements médicaux. Comme l'explique Denes, PROTEUS ouvre la voie à l'optimisation de biomolécules complexes pour la recherche médicale.

Cette technologie marque une étape cruciale depuis les premiers travaux sur l'évolution dirigée dans les années 1990. En reproduisant artificiellement la sélection naturelle, mais à un rythme accéléré, elle promet des avancées thérapeutiques majeures dans un avenir proche.

Đột phá công nghệ sinh học: Các nhà khoa học tìm ra cách tăng tốc quá trình tiến hóa trong tế bào người

Trong một bước đột phá mang tính cách mạng, các nhà nghiên cứu đã phát triển phương pháp đẩy nhanh quá trình tiến hóa protein trong tế bào động vật có vú. Hệ thống mang tên PROTEUS (PROTein Evolution Using Selection) do nhà sinh học phân tử Christopher Denes từ Đại học Sydney và nhóm nghiên cứu phát triển. Công trình được công bố trên tạp chí Nature Communications này hứa hẹn thay đổi hoàn toàn lĩnh vực y học và chẩn đoán ung thư sớm.

Nguyên lý 'tiến hóa định hướng' từng đoạt giải Nobel Hóa học 2018 hoạt động tương tự học máy trong sinh học. Bằng cách tạo ra các đột biến liên tiếp, hệ thống này tối ưu hóa phân tử theo nhu cầu. PROTEUS áp dụng nguyên lý này cho tế bào động vật có vú - vốn phức tạp hơn nhiều so với vi khuẩn thường dùng trước đây.

Đột phá then chốt nằm ở việc sử dụng túi virus lai (VLVs). Bằng cách kết hợp vỏ một loại virus với bộ gen của loại khác, nhóm nghiên cứu đã ngăn chặn đột biến không mong muốn đồng thời đẩy nhanh quá trình tiến hóa. Phương pháp này tạo ra hàng triệu chuỗi gen tiềm năng chỉ trong vài tuần - quá trình tự nhiên cần hàng chục năm.

Ứng dụng tiềm năng vô cùng rộng lớn: vô hiệu hóa bệnh di truyền, phát triển kháng thể siêu nhỏ phát hiện tổn thương ung thư, hay cải thiện khả năng chịu đựng thuốc điều trị. Như Denes giải thích, PROTEUS mở đường cho việc tối ưu hóa phân tử sinh học phức tạp phục vụ nghiên cứu y học.

Công nghệ này đánh dấu bước tiến quan trọng kể từ những nghiên cứu đầu tiên về tiến hóa định hướng những năm 1990. Bằng cách tái tạo quá trình chọn lọc tự nhiên với tốc độ nhanh hơn, nó hứa hẹn mang lại những đột phá trị liệu quan trọng trong tương lai gần.