I ricercatori dell’EHT di Zurigo hanno riprogrammato cellule di mammifero in modo tale da eseguire calcoli logici come una normale calcolatrice tascabile. Utilizzando componenti biologiche, gli scienziati guidati da Martin Fussenegger, professore di biotecnologia e bioingegneria presso Department of Biosystems Science and Engineering, hanno sviluppato una serie di elementi che possono essere interconnessi in diverse combinazioni e successivamente eseguire operazioni logiche. Hanno sviluppato infatti elementi di un circuito da componenti biologiche, conosciute come porte logiche in tecnologia informatica e ingegneria elettrica.
La base per i calcoli effettuati è la logica booleana, che lavora, per esempio, con porte AND o XOR. I ricercatori hanno costruito una rete di geni che possono eseguire calcoli e dare come risultato la produzione di una sostanza. La squadra di Fussenegger ha creato parecchie "porte" di componenti biologiche, indicate nella tecnologia dei computer come operatore AND. La “calcolatrice biologica” utilizza infatti un antibiotico la eritromicina e la ploretina, un fenolo presente nelle mele, come segnali di ingresso. Nel caso di una porta AND, entrambi gli ingressi, cioè phloretina e eritromicina, devono essere presenti per calcolare un risultato in uscita. Sulla base di questo, la rete genica innesca la formazione di una proteina fluorescente. Se uno dei due segnali di ingresso manca, la cellula non si accende. Sono stati già realizzati vari elementi circuitali in lieviti e batteri. La novità, tuttavia, è che i biotecnologi sono riusciti ad inserire un intero sistema in una singola cellula di mammifero.
Martin Fussenegger già immagina che in un lontano futuro, tali calcolatori biologici potranno essere impiantati nei pazienti per monitorare il loro metabolismo per poter intervenire quando necessario. Nei pazienti diabetici, per esempio, un tale impianto potrebbe monitorare continuamente i livelli di glucosio e produrre costantemente la giusta quantità di insulina.
