O tym jak ważna jest regeneracja tkanek i komórek naszego organizmu nie trzeba chyba nikogo przekonywać. Zależy od tego nie tylko jakość naszego życia, ale w ogóle nasze zdrowie, a w niektórych sytuacjach nawet życie. A gdyby tak dało się ułatwić naszemu organizmowi te procesy?
Naukowcy z University of California w San Francisco (UCSF) opracowali cząsteczki, które potrafią przylegać do komórek, umożliwiając badaczom precyzyjne kontrolowanie sposobu, w jaki łączą się ze sobą. Według twórców cząsteczki określane jako „komórkowy klej” stanowią ważny krok w kierunku budowy tkanek i narządów i mogą dać impuls medycynie regeneracyjnej.
Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-022-05622-z).
Czy da się sprawić, aby nasze tkanki można by było po prostu sklejać? Na taki właśnie pomysł wpadli naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco – i przekuli go w działanie. Udało im się bowiem stworzyć molekuły, które zachowują się jak swoisty „klej komórkowy”. Coś takiego zresztą nie byłoby dla wnętrza człowieka nowością, ponieważ nasz organizm dysponuje tzw. cząsteczkami adhezyjnymi.
Pełnią one wielorakie funkcje: utrzymują w zorganizowany sposób nasze komórki, tworzą obwody neuronalne, a nawet kierują komórki odpornościowe w miejsca infekcji. Wspierają również komunikację pomiędzy komórkami naszego organizmu tak, by jako całość działał jak dobrze naoliwiona maszyna.
Jak wiemy nasze organy formują się jeszcze w życiu płodowym, a następnie rozwijają się w trakcie naszego dzieciństwa. Niestety w miarę naszego starzenia się wiele swoistych „sterowników”, które odpowiadały za te procesy, zwyczajnie zaczyna zanikać. Skutkuje to trudnościami przy regeneracji tkanek, których zdolności do odbudowy po urazach czy chorobach zaczynają słabnąć. I m.in. tej właśnie słabości postanowili zaradzić kalifornijscy naukowcy. Stworzyli bowiem takie cząsteczki adhezyjne, których funkcjonowaniem można sterować decydując np. z jakimi komórkami i w jaki sposób powinny wchodzić w interakcje.
To, jakie właściwości mają nasze tkanki, zależy od tego, w jaki sposób zorganizowane są wewnątrz nich poszczególne komórki. Właściwości te różnią się też w zależności od organu, który dane komórki tworzą. O ile bowiem te tworzące wątrobę lub płuca są dość ściśle ze sobą powiązane, o tyle w przypadku układu odpornościowego luźniejsze ich połączenia są istotne ze względu na to, że komórki powinny móc w nim w łatwy sposób się przemieszczać.
Aby zatem zsyntetyzować tkanki o oczekiwanych właściwościach konieczne jest opracowanie sposobu na odpowiednie organizowanie komórek. Aby wpływać na sposób łączenia się ze sobą komórek i tym samym na ich zorganizowanie tak, by mogły we właściwy sposób pełnić swoje funkcje, badacze stworzyli swoje adhezyjne cząsteczki z dwóch części. Pierwsza z nich pełni rolę swoistego receptora i znajduje się na zewnątrz. To od niego zależy z jakimi komórkami naszego organizmu ta syntetyczna cząsteczka będzie wchodzić w interakcje. Natomiast ulokowana wewnątrz część druga odpowiada za siłę połączeń, jakie będzie tworzyć. Co jeszcze istotniejsze, części te będzie można dowolnie łączyć ze sobą, w zależności od potrzeb.
Prowadzone w tym kierunku prace mogą mieć także znaczenie dla lepszego zrozumienia przez świat nauki tego, jak w toku ewolucji tworzyły się ciała żyjących na Ziemi organizmów. Co więcej, zdobyta w trakcie badań wiedza może mieć także inne zastosowanie. Pozwoli bowiem np. na modelowanie tkanek w taki sposób, aby symulowały stany chorobowe, co pozwoli na łatwiejsze ich badanie.
Źródło: University of California, San Francisco, fot. CC0 Public Domain
