Регенерирует всё

Создан клеточный «клей» для регенерации тканей, заживления ран и восстановления нервов

Владимир Губайловский, TechInsider

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали синтетические адгезивные молекулы, которые действуют как «клеточный клей». Статья Stevens et al. Programming Multicellular Assembly with Synthetic Cell Adhesion Molecules опубликована в журнале Nature.

Адгезивные молекулы присутствуют в нашем теле повсюду. Они скрепляют десятки триллионов клеток в высокоорганизованные структуры — ткани и органы. Они создают нейронные сети и направляют иммунные клетки к своим мишеням. Адгезия связывает клетки и дает возможность телу функционировать как саморегулирующему целому.

В новом исследовании ученые создали клетки, содержащие точно настроенные молекулы адгезии, которые связываются с определенными клетками-партнерами, образуя сложные многоклеточные ансамбли.

«Мы смогли так спроектировать клетки, чтобы можно было контролировать, с какими клетками они взаимодействуют, а также контролировать силу этого взаимодействия», — сказал ведущий автор работы Венделл Лим. — «Это открывает путь для создания новых структур, таких как ткани и органы».

Восстановление связей между клетками

Ткани и органы начинают формироваться внутриутробно и продолжают развиваться в детстве. К взрослому возрасту многие молекулярные инструкции, управляющие этими генеративными процессами, исчезают, а некоторые ткани, например, нервы, уже не могут восстанавливаться после травм или болезней.

Соавтор работы Адам Стивенс говорит: «Мы разрабатываем способы управления этой организацией клеток, которая имеет решающее значение для возможности синтезировать ткани с теми свойствами, которые мы хотим».

Многое из того, что отличает данную ткань, заключается в том, насколько плотно связаны ее клетки. В целостном органе, таком как печень, клетки связаны довольно плотно. Но в иммунной системе более слабые связи позволяют клеткам проходить через кровеносные сосуды или просачиваться между прочно связанными клетками кожи и органов, чтобы добраться до патогена или раны.

Чтобы управлять этим качеством клеточных связей, исследователи разработали молекулы адгезии, состоящие из двух частей. Одна часть молекулы действует как рецептор снаружи клетки и определяет, с какими другими клетками она будет взаимодействовать. Вторая часть находится внутри клетки, она регулирует силу связи. Две части можно смешивать и составлять по модульному принципу, создавая массив настраиваемых клеток, которые по-разному связаны и между собой и с другими типами клеток.

Стивенс говорит, что у этой работы есть и другие применения. Например, исследователи могут моделировать больные ткани, чтобы упростить их изучение.

Клеточная адгезия была ключевым событием в эволюции всех многоклеточных организмов, и синтетические молекулы адгезии могут дать более глубокое понимание, как начался путь от одноклеточных к многоклеточным организмам.

«Теперь мы гораздо лучше понимаем, как эволюция начала строить тела», — сказал Стивенс. — «Наша работа раскрывает гибкий код молекулярной адгезии, который определяет, какие клетки будут взаимодействовать и каким образом. Теперь, когда мы начинаем это понимать, мы можем использовать этот код, чтобы управлять сборкой клеток в ткани и органы».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru