Zinātnieki traukā izaudzējuši čūsku indes dziedzerus. Lūk, kāpēc.

Katru gadu čūsku kodumu rezultātā visā pasaulē mirst aptuveni 100 000 cilvēku, kas atbilst Toscaloosa, Alabamas štata iedzīvotājiem. Ja čūskas koduma upuris spēj pietiekami ātri nokļūt neatliekamās palīdzības nodaļā, pretinde var tikt izmantota, lai novērstu koduma nāvējošo ietekmi. Bet pretinde nav viegli ražot. To iegūst, savācot indīgu čūsku indi un nelielus tās daudzumus injicējot mājdzīvniekam, piemēram, zirgam. Pēc tam veidojušās antivielas var savākt no zirga asinīm un attīrīt, lai iegūtu gatavu pretinde. Pagaidām tik vienkārši.

Problēma ir iegūt pietiekami daudz indes, lai to pagatavotu. Antivenom pašlaik tiek ražots, ķerot vai audzējot čūskas, turot tās nebrīvē un pēc tam regulāri “slaukot”, lai savāktu to radīto indi. Tā ir 19. gadsimta ārstēšana, kas nepieciešama tāpēc, ka pretindes ražošana nav attīstījusies tik strauji kā citas biotehnoloģijas jomas. Ar 600 indīgo čūsku sugām tas ir arī darbietilpīgs darbs, kuram tomēr ir grūti radīt pietiekami daudz pretlīdzekļu, lai nodrošinātu ikgadējo čūsku kodumu skaitu. Vai gēnu inženierija varētu būt atbilde?

Tā domā trīs pētnieku grupa Utrehtas Universitātē Nīderlandē. Un viņu ideja par tā sasniegšanu ir sava veida izcila. Tā vietā, lai radītu laboratorijā audzētas indīgas čūskas — ideja, kas, atklāti sakot, izklausītos labi tikai vienam no filmas scenārija autoriem. Sharknado — viņi ir nākuši klajā ar alternatīvu risinājumu: vienkārši izaudzējiet vajadzīgo čūskas daļu.

Eksperimenti aukstasinīgi

"Mēs domājām par jaunām jomām [mūsu] organoīdu tehnoloģijai," Hanss Klēvers, kura laboratorija veica darbu, pastāstīja Digital Trends. “Čūsku indes dziedzeri mums bija visbrīnišķīgākie audi. Galvenais pirmais šķērslis bija iegūt čūskas audus. Par laimi šo problēmu atrisināja sadarbība ar čūsku ekspertiem Maiklu Ričardsonu un Frēku Vonku, kā arī Nīderlandes rāpuļu zoodārzu “Serpo” un vietējiem audzētājiem. Pēc dažiem protokolu optimizēšanas mēnešiem mēs veiksmīgi audzējām miniatūras indes dziedzerus. Kopš tā laika mēs esam optimizējuši protokolu, lai ražotu indes, un esam raksturojuši šūnas, kas ražo toksīnus.

Organoīds tiem, kas to nepārzina, ir orgāna miniaturizēta un vienkāršota versija, kas papildināta ar reālistisku mikroanatomiju. Tie ir izgatavoti, izmantojot cilmes šūnas, kas ļauj tām pašorganizēties trīsdimensiju kultūrā, lai pārveidotos par orgānu, kas viņiem ir jāreplicē. Jaunais orgāns ir šūnu kopums, kura diametrs ir aptuveni 1 milimetrs. Organoīdus ir radījušas dažādas laboratorijas visā pasaulē, tuvinot orgānus, kas svārstās no nieres uz miniatūras, neapzinātas smadzenes. Šajā gadījumā indīgie organoīdi atgādina mazu zirņa lieluma balonu, kas piepildīts ar šķidrumu. Tādu, kuru būtu īpaši necilvēcīgi izšaut pāri klasei kā spļāviena žūksni.

"Mūsu grupa pēdējo 10 gadu laikā ir guvusi panākumus organoīdu audzēšanā no dažādiem cilvēka audiem," Džops Beumers, paskaidroja cits projekta pētnieks. "Lai tos iegūtu, mēs ievācam cilmes šūnas no pieaugušo audiem un ievietojam tās želejā Petri trauciņā. Ar pareizo augšanas faktoru maisījumu cilmes šūnas sadalīsies un veidos mini orgānus, kas satur dažādus viena audu šūnu tipus.

Audu paraugi indes organoīdiem tika ņemti no dziedzeru audiem no čūsku embrijiem olās vai, vienā gadījumā, no mājdzīvnieka čūskas, kas tika izbeigta slimības rezultātā. Lai audzētu dziedzeru organoīdus, komandai bija jāveic dažas izmaiņas parastajā pieejā. Čūskas ir aukstasinīgas. Zīdītāju organoīdu protokoli parasti tiek audzēti 37 grādu temperatūrā pēc Celsija (99 grādi pēc Fārenheita). Diemžēl tas nedarbojās čūsku organoīdiem. Šajā temperatūrā organoīdi cieta siltuma šoka reakciju un nomira. Rezultātā viņiem nācās pazemināt temperatūru līdz 32 grādiem pēc Celsija. Tas parāda, kā pat šādā mērogā pieaugušo cilmes šūnu koncepcijas un signalizācijas ceļi tiek saglabāti organoīdos.

Palieliniet to

"Katram audam ir savas īpašības, kuras mēs cenšamies modelēt ar organoīdiem," sacīja Joriks Posts, trešais projekta pētnieks. “Čūsku indes dziedzerim tas bija ļoti acīmredzams gadījums: vai tie radīs indi? Mēs zinājām, ka šīs tehnoloģijas potenciāls lielā mērā būs atkarīgs no spējas ražot dažādus toksīnus, kas veido čūsku indes. Tāpēc mēs bijām ļoti satraukti, kad atradām toksīnus - vispirms RNS un vēlāk olbaltumvielu līmenī.

Šis darbs ir ārkārtīgi daudzsološs. Pētnieki domā, ka tas potenciāli varētu pārsniegt tikai čūsku audzēšanas daļas izslēgšanu no pretindes procesa. Viņi uzskata, ka varētu būt iespējams audzēt imūnās šūnas, kuras parasti ražo dzīvnieki traukā. Līdzās pretindei šī pieeja varētu būt noderīga arī, lai palīdzētu izstrādāt zāļu savienojumus, kuru pamatā ir čūsku indē atrodamie komponenti. Piemēram, ir noteikta veida asinsspiediena zāles, kas tiek radītas no toksīna, ko ražo indīgā Brazīlijas odze.

Un kas attiecas uz projekta palielināšanas daļu, nav paredzēts nekāds kalambūrs? "Šī ir viena no galvenajām organoīdu tehnoloģijas priekšrocībām," sacīja Klēvers. “Kad tas ir izveidots, mēs varam paplašināt audus gandrīz neierobežoti [veidā]. Tas var palīdzēt saglabāt daudzu čūsku sugu dzīvotspējīgas šūnas, jo tās var viegli sasaldēt un atkausēt. [Tas var arī mums palīdzēt] radīt lielu skaitu indes ražojošu šūnu. Lai šī pieeja būtu rentabla, būs nepieciešami turpmāki uzlabojumi indes ražošanā un savākšanā. Mēs aktīvi strādājam, lai sasniegtu šos mērķus."

Papīrs, kurā aprakstīts darbs, bija nesen publicēts žurnālā Cell.

Redaktoru ieteikumi

• Attīstoši, pašreplicējoši roboti ir šeit, taču neuztraucieties par sacelšanos
• Jūs, iespējams, redzat vairāk sociālo mediju propagandas, taču nevainojiet robotus
• Neuztraucieties par jahtas iespiedumiem. Laivu novietošanas palīgsistēma beidzot ir klāt
• Roboti var radīt spiedienu uz bērniem, taču ne mirkli nedomājiet, ka esam imūni
• Neuztraucieties: zirnekļiem līdzīgi mikroboti nokļūs zem ādas… labā nozīmē

Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.