Для супергероїв. Американські вчені створили невидимі людські клітини

5 червня 2020, 10:44

Вченим з США вдалося вбудувати білок, знайдений в клітинах кальмарів в клітини нирок людини. Такий метод дозволив зробити їх невидимими.

Білок називається рефлектін, він розсіює світло і створює ефект прозорості. Дослідження повинно допомогти краще зрозуміти різні клітинні механізми в живій тканині, вважають автори роботи з Каліфорнійського університету в Ірвайні.

Відео дня

Для свого експерименту вчені вибрали кальмара Doryteuthis opalescens. Самки цього виду кальмарів можуть перетворити білу смугу вздовж спини від непрозорого білого до майже прозорого. Вони роблять це, використовуючи спеціалізовані клітини, звані лейкофори, в яких є частки, зроблені з білків-відбивачів.

Залежно від того, як розташовані ці білки, вони можуть змінити спосіб передачі або відбиття світла навколо них. І це не випадковий процес: кальмари можуть змінювати розташування цих високо заломлюючих білків в своїх клітинах, використовуючи органічну хімічну речовину під назвою ацетилхолін.

«Наш проект зосереджений на розробці клітинних систем і тканин з контрольованими властивостями для передачі, відображення і поглинання світла», — пояснив біомолекулярний інженер Атрулі Чаттерджі з Каліфорнійського університету.

Щоб використовувати «надздібності» кальмара в тканинах людини, дослідницька група генетично сконструювала клітини нирок людини для виробництва рефлектіна.

«Ми були здивовані, виявивши, що клітини не тільки виробляють рефлектін, але також упаковують білок в сфероїдальні наноструктури і розподіляють їх по тілах клітин», — сказав біомедичний інженер Алан Городецькі.

Використовуючи кількісну фазову мікроскопію, дослідники показали, що ці білки змінили спосіб розсіювання світла через сконструйовані клітини в порівнянні з клітинами нирок без рефлексіна.

Потім вони піддали клітини дії різних рівнів хлориду натрію і виявили, що вони можуть регулювати рівні світла, що проходить через них, так як сіль змушує частинки відбитого світла збільшуватися в розмірах і змінювати своє розташування.

Чим більше солі, тим більше розсіюється світла і тим більше непрозорими стають клітини. Таким чином у клітин нирок з’явилися настроювані світлоникні і світловідбиваючі можливості.

Команда каже, що їх успіх закладає основу для включення інших особливостей кальмара в клітини ссавців. Це також дозволить дослідникам додатково вивчити механізми, що лежать в основі цих здібностей, оскільки культивування клітин шкіри головоногих молюсків в лабораторії виявилося дуже складним завданням.

Можливі майбутні програми можуть включати в себе можливість візуалізувати цілі живі тканини з підвищеною чіткістю, що дозволяє нам знаходити речі, які раніше не були очевидні.

poster
Дайджест головних новин
Безкоштовна email-розсилка лише відбірних матеріалів від редакторів НВ
Розсилка відправляється з понеділка по п'ятницю

Раніше НВ розповідав, що вчені використовували технологію CRISPR для розробки нового покоління генетично модифікованих свиней, які можуть одного разу надати людям донорські органи.

Тканини від свиней з відредагованих генами вже тестуються на людях, включаючи клітини підшлункової залози для лікування діабету. Але такі органи, як серце і легені, являють собою набагато більшу проблему.

Основними перешкодами, які необхідно подолати, є ризик поширення хвороб тварин серед людей, зокрема, ендогенного ретровірусу свиней (PERV), і відторгнення чужорідного органу. Генетично модифікуючи органи свиней, вчені можуть підвищити ймовірність їх прийняття людським організмом.

У спробі вирішити цю проблему, команда китайського стартапу Qihan Bio і американської біотехнологічної компанії eGenesis представили найбільш повно генетично модифікованих свиней на сьогодні, які, як вони стверджують, можуть бути використані для безпечної та успішної трансплантації майже будь-якого органу людини.

Показати ще новини
Радіо НВ
X