Что, если у врачей был бы пульт дистанционного управления, которым они могли бы направить собственные клетки пациента к ране, чтобы ускорить процесс заживления? Хотя такое устройство появится ещё не скоро, исследователи из Китая и США уже сделали важный первый шаг: они использовали ближний инфракрасный свет и наноустройство с инъекцией ДНК, чтобы направлять стволовые клетки к травме, пишет EurekAlert! со ссылкой на Американское химическое общество. Это помогло вырастить мышечную ткань у мышей. Результаты опубликованы в журнале ACS Nano Letters.
Сложные сигнальные пути координируют действия клеток: движение, пролиферацию (образование) и даже смерть. Например, когда сигнальные молекулы связываются с белками, называемыми рецепторными тирозинкиназами, на поверхности клетки, они запускают рецепторы, образуя пары и фосфорилируют друг друга. Этот процесс может активировать другие белки, которые в конечном итоге приводят к движению или росту клетки. Хонг-Хуэй Ван (Hong-Hui Wang), Чжоу Не (Zhou Nie) и их коллеги задались вопросом, могли бы они внедрить наноустройство в клетки, которые бы «перепрограммировали» эту систему, вызывая активацию рецепторов ближним инфракрасным светом вместо сигнальных молекул. Исследователи выбрали инфракрасный свет в ближнем диапазоне, потому что он может проходить через живые ткани, в отличие от ультрафиолетового или видимого света. Команда разработала рецепторную тирозинкиназу под названием MET, которая необходима для заживления ран.
Исследователи также разработали молекулу ДНК, которая может связываться с двумя рецепторами МЕТ одновременно, связывая их вместе и активируя их. Чтобы система реагировала на свет, команда прикрепила несколько копий последовательности ДНК к золотым наностержням. При освещении инфракрасным светом наностержни нагревались и высвобождали ДНК, чтобы она могла активировать рецепторы. Исследователи вводили ДНК-связанные золотые наностержни мышам в месте повреждения и в течение нескольких минут светили на них инфракрасным светом в ближнем диапазоне. Через три дня у «тестовой» группы мышей к месту травмы мигрировало больше мышечных стволовых клеток, чем у грызунов из контрольной группы, заживлением у которых проходило обычным образом. У первых мышей также наблюдались повышенные признаки регенерации мышц по сравнению со вторыми.
[Фото: Nano Letters]
