Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско розробили молекули, які діють як «клітинний клей». Клітини з вбудованими молекулами “клею” зв’язуються між собою та іншими клітинами. За допомогою такого «клею» можна відновлювати тканини й органи. Відкриття являє собою важливий крок до створення регенеративної медицини.
Дослідники розробили молекули, які діють як «клітинний клей», що дозволяє їм точно контролювати, як клітини зв’язуються один з одним. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05622-z
Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско розробили синтетичні адгезивні молекули, які діють як «клітинний клей».
Адгезивні молекули присутні в нашому тілі всюди. Вони скріплюють десятки трильйонів клітин в високоорганізовані структури-тканини і органи. Вони створюють нейронні мережі і направляють імунні клітини до своїх мішеней. Адгезія зв’язує клітини і дає можливість тілу функціонувати як саморегулюючому цілому.
У новому дослідженні вчені створили клітини, що містять тонко налаштовані молекули адгезії, які зв’язуються з певними клітинами-партнерами, утворюючи складні багатоклітинні ансамблі.
Тканини і органи починають формуватися внутрішньоутробно і продовжують розвиватися в дитинстві. До дорослого віку багато молекулярних інструкцій, що керують цими генеративними процесами, зникають, а деякі тканини, наприклад, нерви, вже не можуть відновлюватися після травм або хвороб.
Співавтор роботи Адам Стівенс каже:
Багато з того, що відрізняє дану тканину, полягає в тому, наскільки щільно пов’язані її клітини. У цілісному органі, такому як печінка, клітини зв’язані досить щільно. Але в імунній системі слабкіші зв’язки дозволяють клітинам проходити через кровоносні судини або просочуватися між міцно зв’язаними клітинами шкіри та органів, щоб дістатися до збудника або рани.
- Дослідники представили спосіб миттєвого отримання імунітету до COVID-19
- Мікробом кишечника пов’язаний з проблемами зі сном
- Як фізики вперше зняли на відео світлову “ударну хвилю”
Щоб керувати цією якістю клітинних зв’язків, дослідники розробили молекули адгезії, що складаються з двох частин. Одна частина молекули діє як рецептор на зовнішній стороні клітини і визначає, з якими іншими клітинами вона буде взаємодіяти. Друга частина знаходиться всередині клітини, вона регулює силу зв’язку. Дві частини можна змішувати і складати за модульним принципом, створюючи масив клітин, які по-різному пов’язані і між собою і з іншими типами клітин.
Стівенс каже, що ця робота має й інші застосування. Наприклад, дослідники можуть моделювати хворі тканини, щоб полегшити їх вивчення.
Клітинна адгезія була ключовою подією в еволюції всіх багатоклітинних організмів, і синтетичні молекули адгезії можуть дати більш глибоке розуміння того, як почався шлях від одноклітинних до багатоклітинних організмів.