Псевдоживые клетки-киборги могут перевернуть медицину
При помощи сложных химических процессов учёные смогли создать в лаборатории многоцелевые синтетические клетки-«киборги». Они во многом напоминают живые клетки, но не могут расти и делиться. Исследование было опубликовано в журнале Advanced Science.
Для использования искусственных клеток очень важно иметь возможность контролировать их — поэтому то, что они не размножаются, очень важно. Исследователи считают, что у подобных клеток может найтись множество применений: от улучшения лекарств от таких тяжёлых болезней, как рак, до очищения загрязнений посредством узконаправленных химических реакций.
Инженер биомедицины Чи Мин Тан из Калифорнийского университета в Дэйвисе говорит, что клетки-киборги можно программировать, при этом они не делятся, в целом функционируют как обычные клетки, но способны на необычные действия.
Сегодня наука создания искусственных клеток зиждется на двух подходах: генетической переделке существующих клеток с целью придания им новых функций (это более гибкий подход, но такие клетки будут размножаться) и создании синтетических клеток с нуля (они не могут размножаться, но их биологические возможности ограничены).
Новые клетки стали результатом гибридизации двух этих стратегий. Исследователи взяли за основу бактерий и добавили к ним элементы, сделанные из полимера. Попав внутрь клетки, полимер подвергся ультрафиолетовому облучению и превратился в гидрогелевый матрикс, имитирующий естественный внеклеточный матрикс.
Получившиеся «киборги» оказались способны поддерживать нормальные биологические функции — клеточный метаболизм, подвижность, синтез белков, генетическая совместимость — и при этом стали более устойчивыми к таким факторам стресса, как высокий pH и антибиотики.
В лабораторных испытаниях новые клетки смогли внедриться в раковые клетки, а значит, когда-нибудь подобные синтетические клетки можно будет использовать для точечной доставки лекарств. Правда, до этих прекрасных времён ещё далеко: пока исследователи планируют экспериментировать с разными материалами для создания подобных клеток, а также исследовать различные варианты их использования.
Также не совсем ясно, по какой причине эти клетки не делятся; это ещё предстоит выяснить. Возможно, считают авторы, гидрогелевый матрикс подавляет рост клеток, или воспроизведение ДНК, или и то, и другое.
Слияние двух миров, естественного и искусственного, как отмечают авторы, определённым образом помогает взять лучшие аспекты обеих сторон, но при этом поднимает биоэтические вопросы. Полученные клетки не являются ни живыми клетками в полном смысле слова, ни просто органическим материалом.
