Две исследовательские группы отчитались об успешном завершении экспериментов по использованию паутины в медицинских целях
Дэвид Каплан из Университета Тафтса (США) и его коллеги предложили преодолеть главное препятствие, стоящее перед генной терапией в повседневной медицине, с помощью генно-инженерной паутины.
Исследователи отмечают, что генная терапия (применение полезных генов для профилактики или лечения заболеваний) требует безопасных и эффективных носителей («векторов») — своеобразных коллег таблеток и капсул. Именно они занимаются транспортировкой терапевтических генов в клетки. Зачастую экспериментаторы пользуются вирусами, но с этим связано множество неудобств и опасений. Отсутствие хороших систем доставки генов — главная причина, по которой Управление по контролю качества продуктов и лекарств США (ведомство с мировым авторитетом) до сих пор не одобрило генную терапию, несмотря на почти полторы тысячи клинических испытаний, проведённых с 1989 года.
Новое исследование сосредоточено на другом многообещающем переносчике — белках шёлка. Они обладают хорошей биосовместимостью и применяются в повседневной медицине и медицинских исследованиях вот уже несколько десятилетий.
Учёные сообщают, что им удалось так модифицировать белки паутины, чтобы они присоединялись к больным клеткам, игнорируя здоровые. Они также внедрили в паутину ген, который кодирует белок, позволяющий светлячкам светиться. Это сделано для того, чтобы обеспечить визуальный сигнал (его видно с помощью специального оборудования): мол, ген достиг намеченной цели.
В ходе лабораторных испытаний на мышах, заражённых человеческими клетками рака молочной железы, белки паучьего шёлка показали себя во всей красе: они пристыковывались к раковым клеткам и вводили в них ДНК-материал, не причиняя никакого вреда организму. По мнению авторов, им удалось чётко продемонстрировать универсальность и полезность новой полимерной платформы для невирусной доставки генов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Bioconjugate Chemistry.
Клетки после 35 дней культивации. 98% смеси — живые клетки (зелёные), мёртвые (красные) чрезвычайно редки. (Иллюстрация авторов работы.)
Ханна Вендт из Медицинской школы Ганновера (ФРГ) и её коллеги полагают, что на основе паутины можно изготавливать искусственную кожу для тех, кому требуется пересадка.
Коллаген, по её словам, не обладает достаточной прочностью, поэтому исследователи обратились к материалу, который в пять раз прочнее кевлара и даже соперничает по своим свойствам с высокотехнологичными искусственными волокнами. Учёные в буквальном смысле «подоили» паука-золотопряда. Нити намотали на прямоугольный стальной каркас 0,7 мм толщиной, в результате чего получилась довольно простая в применении ячеистая конструкция. Её легко стерилизовать, на ней прекрасно чувствуют себя клетки кожи человека (разумеется, при правильном питании, температуре и влажности).
На этой основе учёные в течение двух недель проращивали фибробласты, а затем добавили кератиноциты, после чего образовалась двухслойная модель кожи, состоящая из эквивалентов дермы и эпидермы.
Увы, метод чрезвычайно непрактичный: где вы найдёте столько пауков? Остаётся надеяться на то, что со временем удастся получить синтетический шёлк, обладающий свойствами паутины.
Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS ONE.
Источник: Компьюлента