Des scientifiques à la recherche de meilleurs tests de diagnostic, les médicaments ou les vaccins contre un virus doivent tous commencer par déchiffrer la structure de ce virus. Et lorsque le virus en question est hautement pathogène, enquêter, les tester ou les développer peut être assez dangereux. Pr Roy Bar-Ziv, Personnel scientifique Dr. Shirley Shulman Daube, Dr Ohad Vonshak, un ancien étudiant chercheur au laboratoire de Bar-Ziv, et l'actuel étudiant en recherche Yiftach Divon ont une solution originale à cet obstacle. Ils ont démontré la production de parties virales au sein de cellules artificielles.

Les cellules sont des compartiments de taille micrométrique gravés dans une puce de silicium. Au fond de chaque compartiment, les scientifiques ont apposé des brins d'ADN, les emballer densément. Les bords des cellules artificielles étaient tapissés de récepteurs capables de capturer les protéines produites dans les cellules. Pour commencer, les scientifiques ont inondé leurs cellules de tout le nécessaire pour fabriquer des protéines, des molécules et des enzymes nécessaires pour lire les informations de l'ADN et les traduire en protéines. Puis, sans autre intervention humaine, le tapis récepteur a piégé une des protéines produites au fond des cellules, avec le reste des protéines virales se liant les unes aux autres, produisant des structures que les scientifiques avaient auparavant "programmées" dans le système. Dans ce cas, ils ont créé un assortiment de petites parties d'un virus qui infecte les bactéries (un bactériophage).

"Nous avons découvert, " dit Bar-Ziv, "que nous pouvons contrôler le processus d'assemblage - à la fois l'efficacité et les produits finaux - grâce à la conception des cellules artificielles. Cela comprenait la structure géométrique des cellules, et le placement et l'organisation des gènes. Ceux-ci déterminent tous quelles protéines seront produites et, sur toute la ligne, ce qui sera fabriqué à partir de ces protéines une fois qu'elles seront assemblées."

Vonshak ajoute :« Puisqu'il s'agit de cellules artificielles miniaturisées, nous pouvons en placer un grand nombre sur une seule puce. Nous pouvons modifier la conception de diverses cellules, afin que diverses tâches soient effectuées à différents endroits sur la même puce."

Les caractéristiques du système développé à l'Institut Weizmann, notamment la capacité de produire différentes petites parties d'un même virus à la fois, pourrait offrir aux scientifiques du monde entier un nouvel outil d'évaluation des tests, médicaments et vaccins contre ce virus. Divon ajoute :« Et parce que les parties artificielles, même si elles reproduisaient fidèlement des parties du virus, n'incluent pas l'utilisation de virus réels, ils seraient particulièrement sûrs du début à la fin." "Une autre application possible, " dit Shulman Daube, "pourrait être le développement d'une puce qui pourrait effectuer rapidement et efficacement des milliers de tests médicaux à la fois."