Во время дефицита лабораторного геля в 2020 году команда из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре под руководством Джейн Бауд и профессора Райана Стауэрса разработала синтетическую мембрану на основе водорослевого геля. Целью было создать платформу, способную поддерживать эпителиальные клетки молочной железы — клетки, формирующие млечные протоки и потенциально склонные к раковому перерождению.
При проектировании исследователи тестировали множество сочетаний коротких пептидных последовательностей и изменяли состав геля до получения ключевых свойств, похожих на Matrigel, который обычно производят из опухолей мышей. Команда также варьировала степень сшивки и длину полимерных цепей, чтобы изменить жёсткость и реакцию материала на приложенные силы; это позволило отделить механические эффекты от биохимических.
Учёные обнаружили наборы сигналов, которые поддерживают здоровое развитие ткани, и другие, которые усиливают аномальное поведение клеток. В благоприятных условиях клетки в геле синтезировали собственную базальную мембрану, а при неправильных сигналах они продуцировали другие белки и развивались аномально. Авторы планируют дальше проверять, насколько точно можно контролировать начальные условия геля, чтобы управлять развитием и, возможно, выращивать сложные ткани или органы из клеток пациента. Результаты опубликованы в Science Advances; источник — UC Santa Barbara.
Сложные слова
- эпителиальная клетка — клетка, покрывающая поверхности и образующая протокиэпителиальные клетки
- базальная мембрана — тонкий слой между клетками и тканьюбазальную мембрану
- пептидная последовательность — порядок аминокислот в коротком белкепептидных последовательностей
- сшивка — химическое или физическое образование связей между молекуламисшивки
- жёсткость — сопротивление материала деформации под нагрузкой
- полимерная цепь — длинная молекула из повторяющихся звеньевполимерных цепей
- биохимический — связанный с химическими процессами в живых организмахбиохимических
- продуцировать — воспроизводить или выделять вещество клеткамипродуцировали
- аномально — необычно, отклоняющееся от нормального состояния
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Как, по вашему мнению, возможность точно контролировать начальные условия геля может повлиять на лечение пациентов?
- Какие преимущества и какие возможные риски вы видите в использовании синтетических мембран вместо гелей, полученных из животных опухолей?
- Какие простые эксперименты можно провести, чтобы лучше отделить механические эффекты от биохимических в развитии ткани?
Похожие статьи
Неравенство и пандемии: почему одна угроза усиливает другую
Мэтью М. Кэванах говорит, что наука быстрее борется с вирусами, но растущее неравенство делает общества уязвимыми. Он предлагает изменения в финансах, технологиях и социальной политике, чтобы разорвать цикл неравенство—пандемия.
CRISPR‑подход помогает сохранить новые гены у кур
Учёные из University of Missouri использовали CRISPR, чтобы вставлять гены в активное место генома кур и пометили их зелёной меткой. В клетках вставленные гены оставались включёнными, что открывает путь к стабильным трансгенным курам.
