Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • medtech
  • ММИФ-2018
  • БиоМолТекст-18

Нервы из вирусов

Генетики научили вирусы восстанавливать нервную ткань

Вирусы могут восстановить работоспособность нервной ткани и рано или поздно будут применяться для лечения больных с повреждениями спинного мозга, уверены в научной группе профессора Сёнг-Вук Ли (Seung-Wuk Lee) из Калифорнийского университета в Беркли.

Так называемые бактериофаги – это вирусы, которые поражают клетки бактерий, но не могут проникнуть в клетки животных. Вирусы хороши тем, что они сами способны копировать себя и создавать структуры, похожие на ткани в организме животных, в то время как все искусственные заменители тканей необходимо синтезировать в лаборатории и там же придавать им форму. Если же изменить генетический код бактериофага, то он будет производить необходимые для клетки белки, поддерживая рост и организацию нейронов, к примеру.

Пока одни учёные пытаются вырастить и пересадить родные клетки больного органа человека, другие – придумывают матрицы, позволяющие создать каркас нужного органа (чаще всего его делают из фибриллярного белка и полимеров, иногда из старых или донорских органов).

Команда Ли пошла другим путём. «Вирусы – умные материалы, – говорит профессор. – Собрав геном лишь одного из них, вы получаете колонию из миллиардов таких же фагов, готовых к последующей репликации» (статья авторов Genetically Engineered Nanofiber-Like Viruses For Tissue Regenerating Materials опубликована в журнале Nanoletters).

Немного предыстории: глава лаборатории почти всю свою научную карьеру работает с бактериофагом M13, длинным и похожим на белковые волокна вирусом, способным создавать сложные клеточные матрицы. Ли участвовал в работе по созданию электрической батареи на основе этого бактериофага. Другие фаги также используются, например, как антибактериальные компоненты для сохранения еды (доказана их безопасность для человеческого организма) и исследуются в качестве лекарства для лечения хронических бактериальных инфекций.

Сначала Ли и его коллега Анна Мерзляк (Anna Merzlyak) изменили генетический код M13 таким образом, чтобы на его поверхности появились белки, которые помогают нейронам расти, соединяться в единое целое и вытягиваться в длину. Затем вирусы поместили в питательную среду и дали им возможность размножиться, после чего пересадили в раствор, содержащий клетки – предшественники нейронов.

Эти клетки отличаются от стволовых большей степенью развития, но и им требуется некоторый посыл, чтобы они сформировали новые ткани. В растворе вирусы выравниваются, образуя подобие жидких кристаллов.

Схема создания волокон при помощи бактериофагов.
NPC – клетки-предшественники нейронов (иллюстрация Nano Letters).

Данный раствор биологи помещают в агар (похожую на желе среду), в котором и вырастают длинные волокна нервной ткани, нейроны вперемешку с вирусами. На полученную структуру (положение волокон и их разветвлённость) можно влиять, изменяя концентрацию и магнитные поля вокруг сосудов с выращиваемой тканью.

На фотографии показан участок полученного волокна. Его создание не было бы возможным, если б не работа миллиардов вирусов в его структуре (фото Nano Letters).

Говорить о разработке в будущем времени приходится по той причине, что учёные пока ещё не смогли вырастить нейроны внутри живого организма. Впрочем, подготовки к тестам на мышах уже ведутся. Необходимо проверить, как отреагирует на присутствие бактериофагов в организме иммунная система животных.

Мембрана по материалам Technology Review

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
26.01.2009

назад

Читать также:

Перепрограммированный полиовирус для безопасной вакцинации

Ученые вводили различные варианты синтетического полиовируса мышам, у большинства из которых не наблюдалось никаких проявлений заболевания, однако происходил синтез антител против полиовируса. Эти вирусы еще непригодны для вакцинирования человека, однако предлагаемый подход имеет огромный потенциал.

читать

Замена одной аминокислоты в сотни раз повышает эффективность генной терапии

Кроме повышения эффективности, усовершенствованный вектор снизит затраты на генную терапию.

читать