Хотя такое устройство появится ещё не скоро, исследователи из Китая и США уже сделали важный первый шаг: они использовали ближний инфракрасный свет и наноустройство с инъекцией ДНК, чтобы направлять стволовые клетки к травме.
Что, если у врачей был бы пульт дистанционного управления,
которым они могли бы направить собственные клетки пациента к
ране, чтобы ускорить процесс заживления? Хотя такое устройство
появится ещё не скоро, исследователи из Китая и США уже сделали
важный первый шаг: они использовали ближний инфракрасный свет и
наноустройство с инъекцией ДНК, чтобы направлять стволовые клетки
к травме, пишет EurekAlert!
со ссылкой на Американское химическое общество. Это помогло
вырастить мышечную ткань у мышей. Результаты опубликованы в
журнале ACS Nano Letters.
Сложные сигнальные пути координируют действия клеток:
движение, пролиферацию (образование) и даже смерть. Например,
когда сигнальные молекулы связываются с белками, называемыми
рецепторными тирозинкиназами, на поверхности клетки, они
запускают рецепторы, образуя пары и фосфорилируют друг друга.
Этот процесс может активировать другие белки, которые в конечном
итоге приводят к движению или росту клетки. Хонг-Хуэй Ван
(Hong-Hui Wang), Чжоу Не (Zhou Nie) и их коллеги задались
вопросом, могли бы они внедрить наноустройство в клетки, которые
бы «перепрограммировали» эту систему, вызывая активацию
рецепторов ближним инфракрасным светом вместо сигнальных молекул.
Исследователи выбрали инфракрасный свет в ближнем диапазоне,
потому что он может проходить через живые ткани, в отличие от
ультрафиолетового или видимого света. Команда разработала
рецепторную тирозинкиназу под названием MET, которая необходима
для заживления ран.
Исследователи также разработали молекулу ДНК, которая может
связываться с двумя рецепторами МЕТ одновременно, связывая их
вместе и активируя их. Чтобы система реагировала на свет, команда
прикрепила несколько копий последовательности ДНК к золотым
наностержням. При освещении инфракрасным светом наностержни
нагревались и высвобождали ДНК, чтобы она могла активировать
рецепторы. Исследователи вводили ДНК-связанные золотые
наностержни мышам в месте повреждения и в течение нескольких
минут светили на них инфракрасным светом в ближнем диапазоне.
Через три дня у «тестовой» группы мышей к месту травмы
мигрировало больше мышечных стволовых клеток, чем у грызунов из
контрольной группы, заживлением у которых проходило обычным
образом. У первых мышей также наблюдались повышенные признаки
регенерации мышц по сравнению со вторыми.
[Фото: Nano Letters]
Источник: www.eurekalert.org
