Նույնիսկ հաջող բուժումից հետո քաղցկեղը կարող է վերադառնալ, իսկ բակտերիաների մի մասը՝ գոյատևել ուժեղ հակաբիոտիկների ընդունումից հետո: Գիտնականներն այս երևույթի հիմնական պատճառներից մեկը համարում են այսպես կոչված «կենսաբանական աղմուկը»՝ բջիջների ներսում տեղի ունեցող գործընթացների պատահական տատանումները: Նոր տեսական հետազոտությունը ցույց է տվել, որ այդ աղմուկը կարելի է ոչ միայն հաշվի առնել, այլև նպատակաուղղված կերպով ճնշել՝ բարձր ճշգրտությամբ կառավարելով առանձին բջիջների ճակատագիրը: Աշխատանքը հրապարակվել է Nature Communications (NatCom) ամսագրում:

Նույնիսկ նույնական գեներ ունեցող բջիջները արտադրում են տարբեր քանակությամբ սպիտակուցներ: Հենց այդ «առանձնացող» բջիջներն են հաճախ գոյատևում թերապիայից հետո և դառնում ռեցիդիվների (հիվանդության կրկնության) կամ դեղորայքային դիմադրողականության աղբյուր: Մինչ այժմ կենսաբանությունը կարողանում էր վերահսկել միայն բջիջների պոպուլյացիայի միջին ցուցանիշները, բայց ոչ դրանց միջև եղած տարբերությունները:

«Մենք դա նմանեցնում ենք ցնցուղի, որտեղ ջրի միջին ջերմաստիճանը նորմալ է, բայց այն անընդհատ տատանվում է եռման ջրի և սառույցի միջև: Նման ցնցուղից օգտվելն անհնար է»,- պարզաբանել է հետազոտության ղեկավար Չէ Կեն Կիմը: Նրա խոսքով՝ հենց «միջին արժեքի թակարդն» է թույլ տալիս բջիջների մի փոքր մասին խուսափել բուժումից:

Հետազոտողները առաջարկել են այսպես կոչված «աղմուկի վերահսկիչի» մաթեմատիկական մոդել: Դրա հիմքում ընկած է երկու սկզբունքների համակցությունը՝ բջջի ներսում տատանումների նկատմամբ զգայուն ռեակցիաները և այն մեխանիզմները, որոնք արագորեն քայքայում են ավելցուկային սպիտակուցները: Արդյունքում հաջողվել է տեսականորեն իրականացնել «աղմուկի նկատմամբ կայուն ադապտացիայի» ռեժիմը, որի դեպքում պատահական տատանումների մակարդակը մնում է հաստատուն նույնիսկ արտաքին պայմանների փոփոխության դեպքում:

Մոդելը ստուգվել է աղիքային ցուպիկի (E. coli) ԴՆԹ-ի վերականգնման վիրտուալ համակարգի վրա: Սովորական պայմաններում պաշտպանիչ սպիտակուցների մակարդակների մեծ տարբերության պատճառով բջիջների մոտ 20%-ը ոչնչանում էր: Աղմուկի վերահսկիչի ներդրումից հետո մահացությունը նվազել է մինչև 7%, քանի որ բոլոր բջիջները ստացել են պաշտպանության համադրելի մակարդակ:

«Գլխավոր ձեռքբերումն այն է, որ բջջային աղմուկը, որը նախկինում համարվում էր պատահականության կամ հաջողության հարց, դարձել է կառավարելի գործոն»,- նշել է Չէ Կեն Կիմը: Նրա խոսքով՝ սա կարող է կարևոր դեր խաղալ ուռուցքների՝ թերապիայի նկատմամբ դիմադրողականության հաղթահարման և տրված հատկություններով «խելացի» միկրոօրգանիզմների ստեղծման գործում:

Հետազոտության համահեղինակ Չժինսու Կիմը հավելել է, որ աշխատանքը ակնառու կերպով ցույց է տալիս մաթեմատիկական մոդելավորման ուժը. «Մենք սկսել ենք ներբջջային աղմուկի տեսական նկարագրությունից և հասել մինչև կոնկրետ կենսաբանական մեխանիզմների նախագծմանը»:

Հեղինակները կարծում են, որ իրենց մոտեցումը ճանապարհ է հարթում դեպի առանձին բջիջների վարքագծի իսկապես ճշգրիտ կառավարում, ինչը կարող է փոխել քաղցկեղի բուժման մոտեցումները և սինթետիկ կենսաբանության զարգացումը: