Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) разработали молекулы, которые действуют как «клеточный клей», точно контролируя слипание клеток. Это открытие представляет собой крупный прорыв в конструировании тканей и органов, к чему долгое время стремилась регенеративная медицина.
«Клейкие» молекулы уже естественным образом присутствуют в организме человека. Они скрепляют его десятки триллионов клетки высокоорганизованным образом. Они формируют структуры, создают нейронные цепи и направляют иммунные клетки к своим мишеням. Кроме того, адгезия облегчает связь между клетками для поддержания баланса организма как саморегулирующейся системы. Во взрослом возрасте многие молекулярные инструкции, управляющие этими генеративными процессами, исчезают, и некоторые ткани, такие как нервы, больше не могут восстанавливаться после травм или болезней. Регенеративная медицина стремится использовать эти клейкие молекулы для регенерации и заживления тканей.
Новые перспективы регенеративной медицины
В выпуске журнала Nature от 12 декабря 2022 года новое исследование (Я связываю это здесь) показал, как исследователи смогли сконструировать клетки, чтобы контролировать взаимодействие с другими клетками. Старший автор исследования, д-р Венделл Лим, подчеркнул важность этого открытия для области регенеративной медицины, с возможностью создания органов и тканей намного проще и быстрее.
«Структура ткани, такой как кожа, во многом зависит от того, как в ней расположены различные клетки», — говорит он. Адам Стивенс, доктор философии Института дизайна клеток и другой ведущий автор статьи.
Мы пытаемся контролировать эту клеточную организацию, необходимую для создания тканей с нужными свойствами.
Как работает механизм, разработанный учеными UCSF
Своеобразие ткани часто определяется тесным соединением ее клеток. В твердом органе, таком как легкие или печень, клетки часто тесно связаны друг с другом. Однако в иммунной системе более слабые связи позволяют клеткам проходить через кровеносные сосуды или проползать между более узкими клетками кожи или органов, чтобы добраться до патогена или раны. Исследователи создали молекулы, которые делятся на две части, чтобы контролировать клеточную связь. Одна часть действует вне клетки, заставляя ее взаимодействовать с другими клетками. Другая часть внутри клетки регулирует силу связи. Эти части можно легко комбинировать и модифицировать для создания разных клеток, которые связываются по-разному.
«Это действительно здорово, что теперь мы лучше понимаем, как эволюции удалось создать тела», — добавил Стивенс. "Наша работа открыла гибкий код молекулярной адгезии, который определяет, как клетки взаимодействуют друг с другом. Теперь, когда мы начинаем понимать это, регенеративная медицина может использовать этот код, чтобы влиять на то, как клетки собираются в ткани и органы. Эти инструменты могут быть по-настоящему игровыми. - меняющийся."
