Mokslininkai lėkštelėje išaugino gyvatės nuodų liaukas. Štai kodėl.

Kiekvienais metais visame pasaulyje nuo gyvatės įkandimų miršta tiek, kiek Tuscaloosa, Alabamos valstijoje, yra kiek daugiau nei 100 000 žmonių. Jei gyvatės įkandimo auka gali pakankamai greitai patekti į greitosios pagalbos skyrių, priešnuodžiai gali būti naudojami kovojant su mirtinais įkandimo padariniais. Tačiau antivenom nėra lengva pagaminti. Jis gaminamas renkant nuodus iš nuodingų gyvačių ir nedidelius jų kiekius suleidus naminiams gyvūnams, pavyzdžiui, arkliams. Susidariusius antikūnus galima surinkti iš arklio kraujo ir išgryninti, kad būtų gautas galutinis priešnuodis. Kol kas taip paprasta.

Problema yra gauti pakankamai nuodų. Antivenom šiuo metu gaminamas gaudant arba veisiant gyvates, laikant jas nelaisvėje, o vėliau reguliariai „melžiant“, kad surinktų jų gaminamus nuodus. Tai XIX amžiaus gydymo būdas, kurio būtinas dėl to, kad priešnuodų gamyba nesivysto taip greitai, kaip kitos biotechnologijos sritys. Su 600 rūšių nuodingų gyvačių, tai taip pat daug darbo reikalaujantis darbas, kuriam vis dėlto sunku sukurti pakankamai priešnuodžių, kad būtų patenkintas kasmetinių gyvačių įkandimų skaičius. Ar genų inžinerija galėtų būti atsakymas?

Taip mano trijų mokslininkų grupė iš Utrechto universiteto Nyderlanduose. Ir jų idėja tai pasiekti yra puiki. Užuot kūrę laboratorijoje užaugintas nuodingas gyvates – idėja, kuri, tiesą sakant, skambėtų tik vienam iš scenaristų. Sharknado - jie sugalvojo alternatyvų sprendimą: tiesiog užauginkite jums reikalingą gyvatės dalį.

Eksperimentai šaltakraujiškai

„Galvojome apie naujas organoidinės technologijos sritis“, Hansas Cleversas, kurios laboratorija atliko darbą, pasakojo „Digital Trends“. „Gyvačių nuodų liaukos mums buvo žaviausias audinys. Pagrindinė pirmoji kliūtis buvo gauti gyvatės audinio. Laimei, šią problemą išsprendė bendradarbiavimas su gyvačių ekspertais Michaelu Richardsonu ir Freeku Vonk, taip pat Olandijos roplių zoologijos sodu „Serpo“ ir vietiniais veisėjais. Po kelių mėnesių optimizuodami protokolus mums pavyko auginti miniatiūrines nuodų liaukas. Nuo tada mes optimizavome nuodų gamybos protokolą ir apibūdinome ląsteles, kurios gamina toksinus.

Tiems, kurie jo nepažįsta, organoidas yra miniatiūrinė ir supaprastinta organo versija su tikroviška mikroanatomija. Jie pagaminti naudojant kamienines ląsteles, kurios leidžia joms savarankiškai organizuotis trimatėje kultūroje, kad virstų organu, kurį jie turėtų atkartoti. Atsirandantis organas yra maždaug 1 milimetro skersmens ląstelių sankaupa. Organoidus sukūrė įvairios laboratorijos visame pasaulyje, priartindamos organus nuo inkstai į miniatiūrinės, nesąmoningos smegenys. Šiuo atveju nuodingi organoidai primena mažą žirnio dydžio balionėlį, užpildytą skysčiu. Toks, kurį būtų ypač nežmoniška šaudyti per klasę kaip spjaudą.

„Mūsų grupė per pastaruosius 10 metų sėkmingai augino organoidus iš įvairių žmogaus audinių“, Joepas Beumeris, paaiškino kitas projekto tyrėjas. „Norėdami jas sukurti, surenkame kamienines ląsteles iš suaugusiųjų audinių ir įterpiame jas į gelį Petri lėkštelėje. Tinkamai sumaišius augimo faktorių, kamieninės ląstelės dalijasi ir sudarys mažus organus, kuriuose yra skirtingų vieno audinio ląstelių tipų.

Nuodų organoidų audinių mėginiai buvo paimti iš liaukos audinių iš gyvatės embrionų kiaušiniuose arba, vienu atveju, iš naminės gyvatės, kuri buvo numarinta dėl ligos. Kad išaugintų liaukos organoidus, komanda turėjo atlikti keletą įprastinio požiūrio pakeitimų. Gyvatės yra šaltakraujos. Žinduolių organoidiniai protokolai paprastai auginami 37 laipsnių Celsijaus (99 laipsnių pagal Farenheitą) temperatūroje. Deja, tai nepadėjo gyvatės organoidams. Esant tokiai temperatūrai, organoidai patyrė šilumos šoką ir mirė. Dėl to jiems teko sumažinti temperatūrą iki 32 laipsnių Celsijaus. Tai demonstravimas, kaip net ir tokiu mastu suaugusiųjų kamieninių ląstelių koncepcijos ir signalizacijos keliai išsaugomi organoiduose.

Padidinkite jo mastelį

"Kiekvienas audinys turi savo ypatybes, kurias siekiame modeliuoti organoidais", - sakė Jorickas Postas, trečiasis projekto tyrėjas. „Gyvačių nuodų liaukoms tai buvo labai akivaizdus atvejis: ar jie gamins nuodus? Žinojome, kad šios technologijos potencialas labai priklausys nuo gebėjimo gaminti įvairius toksinus, kurie yra gyvatės nuodai. Taigi mes buvome labai susijaudinę, kai radome toksinų – iš pradžių RNR, o vėliau baltymų lygiu.

Šis darbas yra labai perspektyvus. Tyrėjai mano, kad tai gali būti ne tik gyvačių auginimo dalies pašalinimas priešnuodų procese. Jie mano, kad gali būti įmanoma auginti imunines ląsteles, kurias paprastai gamina gyvūnai inde. Be antinuodų, šis metodas taip pat gali būti naudingas padedant sukurti vaistų junginius, pagrįstus gyvačių nuoduose esančiais komponentais. Pavyzdžiui, yra tam tikros rūšies kraujospūdį mažinančių vaistų, kurie gaminami iš toksino, kurį gamina nuodingas Brazilijos kauliukų angis.

O kalbant apie projekto dalies didinimą, joks kalambūras nėra skirtas? "Tai yra vienas iš pagrindinių organoidinės technologijos pranašumų", - sakė Cleversas. „Sukūrę audinį, galime išplėsti audinį beveik neribotai. Tai gali padėti išsaugoti gyvybingas daugelio gyvačių rūšių ląsteles, nes jas galima lengvai užšaldyti ir atšildyti. [Tai taip pat gali mums padėti] generuoti daug nuodus gaminančių ląstelių. Kad šis metodas būtų ekonomiškas, reikės toliau tobulinti nuodų gamybą ir surinkimą. Mes aktyviai dirbame siekdami šių tikslų“.

Darbą aprašantis popierius buvo neseniai paskelbtas žurnale Cell.

Redaktorių rekomendacijos

• Besivystantys, savaime besikartojantys robotai yra čia, bet nesijaudinkite dėl sukilimo
• Tikriausiai matote daugiau socialinės žiniasklaidos propagandos, bet nekaltinkite robotų
• Nesijaudinkite, kad sugadinsite savo jachtą. Pagalbinė valčių statymo pagalba pagaliau čia
• Robotai gali daryti spaudimą vaikams, tačiau nė sekundei nemanykite, kad esame apsaugoti
• Neapsigaukite: į vorus panašūs mikrobotai pateks po jūsų oda... gerąja prasme

Atnaujinkite savo gyvenimo būdąSkaitmeninės tendencijos padeda skaitytojams stebėti sparčiai besivystantį technologijų pasaulį – pateikiamos visos naujausios naujienos, smagios produktų apžvalgos, įžvalgūs vedamieji leidiniai ir unikalūs žvilgsniai.