Научници су узгајали змијске отровне жлезде у посуди. Ево зашто.

Сваке године, еквивалент укупне популације Тускалусе у Алабами - нешто више од 100.000 људи - умре широм света од уједа змија. Под условом да жртва уједа змије може довољно брзо да стигне до хитне помоћи, противотров се може користити за сузбијање смртоносних ефеката уједа. Али противотров није лако произвести. Прави се прикупљањем отрова од змија отровница и убризгавањем малих количина у домаћу животињу као што је коњ. Антитела која се формирају могу се затим прикупити из крви коња и пречистити да би се направио готов противотров. До сада, тако једноставно.

Проблем је набавити довољно отрова да се то направи. Протуотров се тренутно производи хватањем или размножавањем змија, држањем у заточеништву, а затим их редовно „музе“ како би прикупили отров који производе. То је третман из 19. века који је неопходан чињеницом да се производња против отрова није развила тако брзо као друге области биотехнологије. Са 600 врста змија отровница, то је такође радно интензиван посао који се ипак бори да створи довољно антидота да задовољи број годишњих уједа змија. Може ли генетски инжењеринг бити одговор?

Група од три истраживача са Универзитета Утрехт у Холандији тако мисли. А њихова идеја да то остваре је некако бриљантна. Уместо да ствара отровне змије узгојене у лабораторији - идеја која би, искрено, звучала добро само једном од сценариста Схаркнадо — смислили су алтернативно решење: једноставно узгајајте део змије који вам је потребан.

Експерименти хладнокрвно

„Размишљали смо о новим областима за [нашу] органоидну технологију“, Ханс Цлеверс, чија је лабораторија обавила посао, рекао је за Дигитал Трендс. „Жлезде змијског отрова биле су нам најфасцинантније ткиво. Главна прва препрека била је набавка змијског ткива. Срећом, сарадња са стручњацима за змије Мајклом Ричардсоном и Фриком Вонком, као и холандским зоолошким вртом рептила „Серпо“ и локалним одгајивачима решила је овај проблем. После неколико месеци оптимизације протокола, били смо успешни у узгоју минијатурних отровних жлезда. Од тада смо оптимизовали протокол за производњу отрова и карактерисали ћелије које праве токсине.

Органоид, за оне који то нису упознати, је минијатуризована и поједностављена верзија органа, употпуњена реалистичном микроанатомијом. Направљене су помоћу матичних ћелија, које им омогућавају да се самоорганизују у тродимензионалној култури да би се трансформисале у орган који би требало да реплицирају. Орган који се појављује је накупина ћелија пречника око 1 милиметар. Органоиди су створени у различитим лабораторијама широм света, приближавајући органе који се крећу од бубрези до минијатурни, несвесни мозгови. У овом случају, отровни органоиди подсећају на мали балон величине грашка напуњен течношћу. Онај који би било посебно нехумано пуцати по учионици попут пљувачке.

„Наша група је била успешна у последњих 10 година у узгоју органоида из различитих људских ткива,“ Јоеп Беумер, објаснио је још један истраживач на пројекту. „Да бисмо их генерисали, сакупљамо матичне ћелије из ткива одраслих и уграђујемо их у гел у петријевој посуди. Са правом мешавином фактора раста, матичне ћелије ће се поделити и довести до мини-органа који садрже различите типове ћелија једног ткива.

Узорци ткива за органоиде отрова узети су из ткива жлезде из змијских ембриона у јајима или, у једном случају, од змије кућног љубимца која је угашена услед болести. Да би узгајали органоиде жлезде, тим је морао да направи неколико промена у свом нормалном приступу. Змије су хладнокрвне. Органоидни протоколи сисара се нормално узгајају на температури од 37 степени Целзијуса (99 степени Фаренхајта). Нажалост, ово није функционисало за органоиде змија. На овој температури, органоиди су претрпели реакцију топлотног шока и умрли. Због тога су морали да спусте температуру на 32 степена Целзијуса. То је демонстрација како су, чак и на овој скали, концепти и сигнални путеви одраслих матичних ћелија сачувани у органоидима.

Повећавам га

„Свако ткиво има своје карактеристике које желимо да моделујемо са органоидима“, рекао је Иорицк Пост, трећи истраживач на пројекту. „За отровну жлезду змије ово је био веома очигледан случај: да ли би оне правиле отров? Знали смо да ће потенцијал ове технологије у великој мери зависити од способности производње различитих токсина који чине змијски отров. Тако да смо били веома узбуђени када смо пронашли токсине - прво на РНК, а касније и на нивоу протеина."

Овај рад је изузетно обећавајући. Истраживачи мисле да би то потенцијално могло ићи даље од само исецања дела узгоја змија у процесу против отрова. Они верују да би могло бити могуће узгајати имуне ћелије које обично производе животиње у посуди. Поред антивеном, приступ би такође могао бити користан за помоћ у развоју једињења лекова заснованих на компонентама које се налазе у змијском отрову. На пример, постоји одређена врста лека за крвни притисак који се ствара од токсина који производи отровна бразилска змија.

А што се тиче, без намере, повећања дела пројекта? „Ово је једна од главних предности органоидне технологије“, рекао је Цлеверс. „Када се успостави, можемо проширити ткиво [на] прилично неограничен [начин]. Ово може помоћи да се сачувају одрживе ћелије многих врста змија, јер се могу лако замрзнути и одмрзнути. [То нам такође може помоћи] да генеришемо велики број ћелија које производе отров. Биће потребна даља побољшања у производњи и сакупљању отрова како би овај приступ био исплатив. Активно радимо на овим циљевима.”

Рад који описује рад је био недавно објављен у часопису Целл.

Препоруке уредника

• Роботи који се самореплицирају су ту - али не брините о устанку
• Вероватно видите више пропаганде на друштвеним мрежама, али немојте кривити ботове
• Не брините о удубљењу ваше јахте. Помоћ при паркирању за чамце је коначно ту
• Роботи могу да врше притисак на децу, али немојте ни на тренутак помислити да смо имуни
• Немојте се збуњивати: микроботи попут паука ући ће вам под кожу... на добар начин

Надоградите свој животни стилДигитални трендови помажу читаоцима да прате убрзани свет технологије са свим најновијим вестима, забавним рецензијама производа, проницљивим уводницима и јединственим кратким прегледима.