МОСКВА, 19 ноября. /ТАСС/. Молекулярные биологи из США и Великобритании разработали подход, позволяющий использовать плотность клеток для управления процессом роста их отдельных скоплений, что в перспективе упростит выращивание синтетических тканей и органов тела человека из культур стволовых клеток. Об этом сообщила пресс-служба Университета южной Калифорнии (USC).
«Природа выработала огромное разнообразие тканей и органов путем манипуляций работой цепочек генов и плотностью клеток. Теперь нам удалось адаптировать эту стратегию для реализации наших идей по созданию синтетических многоклеточных структур, которые можно будет применять в регенеративной медицине», — заявил доцент USC Леонардо Морсут, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют Морсут и его коллеги, клетки тела человека и всех остальных многоклеточных существ оснащены большим числом сенсоров, которые позволяют им отслеживать механические нагрузки и оценивать примерное число «соседей» и расстояние до них. Данная способность клеток играет критически важную роль в формировании органов и тканей тела во время роста зародыша, а также в процессе регенерации утерянных конечностей у животных с подобной способностью.
Американские и британские биологи создали синтетическое подобие этих рецепторов, которое позволяет управлять поведением растущих и делящихся стволовых клеток, а также их зрелых аналогов, составляющих основу соединительной ткани. Для этого ученые создали рукотворный аналог трансмембранных белков из семейства NOTCH, которые организм людей и животных используют для регулирования межклеточных взаимодействий.
Когда исследователи внедрили инструкции по сборке подобных белковых структур в ДНК стволовых клеток мышей, они обнаружили, что на работу синтетических аналогов NOTCH оказывало существенное влияние то, насколько плотно клетки были расположены внутри культуры. Опираясь на данное соображение, ученые модифицировали созданные ими рецепторы таким образом, что характер передаваемых ими сигналов можно было гибко менять, повышая или понижая плотность клеток в культуре.
Используя этот подход, Морсуту и его коллегам удалось вырастить большое число сложно устроенных трехмерных структур из стволовых клеток и клеток соединительной ткани, «узоры» из которых были запрограммированы учеными при помощи синтетических аналогов NOTCH и путем манипуляций генами роста. Схожим образом, как надеются молекулярные биологи, уже в ближайшем будущем можно будет выращивать полноценные органы тела человека, пригодные для трансплантации.
