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Un ordinateur biologique contre le cancer

Le plus petit ordinateur (une goutte d'eau peut en contenir environ mille milliards) pourrait un jour battre un nouveau record, celui du plus petit équipement médical. Compose uniquement de molécules biologiques, cet "ordinateur" biomoléculaire a été programme avec succès pour identifier, dans une éprouvette, des variations de l'équilibre des molécules dans le corps, indiquant la présence de certains cancers. Il permettrait aussi de diagnostiquer le type de cancer, et de produire une molécule chimique, capable de combattre les cellules cancéreuses.Le groupe de l'Institut Weizmann qui a développé ce procédé a publié aujourd'hui les résultats de ses expériences dans la revue Nature. Dirige par le Pr. Ehud SHAPIRO du département d'Informatique et de mathématiques appliquées et du département de Chimie biologique, ce groupe comprenait les étudiants Yaakov BENENSON, Binyamin GIL et Uri BEN-DOR, ainsi que le docteur Rivka ADAR. Le Pr. SHAPIRO a présenté les résultats à Bruxelles, au colloque "Life, a Nobel story", au cours duquel des lauréats du prix Nobel et d'autres chercheurs ont parle de l'avenir des sciences de la vie. De même que dans les ordinateurs biologiques précédents produits dans le laboratoire du Pr. SHAPIRO, les "entrées", les "sorties" et le "logiciel" sont faits de molécules d'ADN, le matériau des gènes, tandis que des enzymes qui manipulent l'ADN sont utilisées comme support matériel. Le mécanisme d'entrée de la dernière version est conçu pour évaluer les concentrations de molécules d'ARN spécifiques qui, selon le type de cancer, peuvent être produites en surabondance ou au contraire de manière insuffisante. Un savoir médical préprogrammé permet a l'ordinateur de faire ensuite un diagnostic fonde sur les taux d'ARN détectés. Si un cancer est détecté, l'unité de sortie de l'ordinateur peut déclencher, de manière contrôlée, la libération d'une molécule d'ADN a un brin, dont on sait qu'elle interfère avec les activités d'une cellule cancéreuse, l'amenant a s'autodétruire. Dans une série d'expériences en éprouvette, le groupe a programme l'ordinateur afin qu'il identifie les molécules d'ARN indiquant la présence d'un cancer de la prostate et, a la suite d'un diagnostic exact, qu'il libère les brins courts d'ADN conçus pour tuer les cellules cancéreuses. Le groupe a aussi réussi a identifier, en éprouvette, les signes d'u e forme de cancer des poumons. Il espère, a l'avenir, pouvoir créer un "docteur dans une cellule" capable d'agir dans un corps vivant, de reconnaître une maladie et d'appliquer le traitement nécessaire avant même l'apparition des symptômes extérieurs. La version originale de cet ordinateur biomoléculaire (elle aussi créée en éprouvette) capable d'exécuter de simples calculs mathématiques, a été présentée par le Pr. SHAPIRO et ses collègues en 2001. Un système améliore, utilisant sa molécule ADN d'entrée comme seule source d'énergie, a été annonce en 2003 et est entre dans le livre des records mondiaux de Guinness de 2004 comme le plus petit dispositif biologique informatique. Le Pr. SHAPIRO explique : "Il est clair que, la route sera longue avant d'atteindre l'objectif final. Il faudra peut-être des dizaines d'années avant qu'un système de ce genre insère dans un corps humain devienne réalité. Songez toutefois qu'il y a seulement deux ans, nous pensions qu'il faudrait encore dix ans pour atteindre le point ou nous en sommes maintenant."

Science Daily : http://www.sciencedaily.com/releases/2004/04/040430052921.htm

Institut Weizman, 28/04/2004, :

http://www.weizmann.ac.il/udi/PressRoom

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