Клетки-киборги: частично живы, и их можно запрограммировать

Ученым удалось сделать нечто поистине революционное. Согласно новой статье, опубликованной в Advanced Science, исследователи создали программируемые клетки-киборги, которые могут помочь революционизировать медицину и усилия по очистке окружающей среды.


Новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Дэвисе, показывает, что можно создавать клетки-киборги, сохраняющие возможности живых клеток, но неспособные к делению и росту. Именно неспособность к воспроизведению делает программируемые клетки-киборги таким важным прорывом.

Чтобы искусственные клетки были действительно полезными, они должны уметь выполнять контролируемые действия. Это непросто, когда клетки могут воспроизводиться, поскольку они могут быстро выйти из-под контроля. Однако, создав клетки-киборги, которые не могут делиться и расти, исследователи обнаружили, что ими можно полностью управлять.

Новые клетки могут быть чрезвычайно полезны для очистки от загрязнений и даже в качестве целенаправленного лечения таких заболеваний, как рак. По большинству стандартов инженерные клетки опираются на два метода: ремоделирование существующих клеток или создание искусственных клеток с ограниченными возможностями. Однако новые программируемые клетки-киборги представляют третий метод.

Исследователи доказали, что можно создавать искусственные клетки, которые можно программировать. Для этого они использовали бактериальные клетки в качестве основы. В клетки добавили элементы из искусственного полимера, который затем подвергли воздействию ультрафиолета, чтобы встроить полимер в гидрогелевую матрицу. Клетки могли сохранять свою биологическую активность, но не могли воспроизводиться.

Ученые обнаружили, что клетки-киборги оказались более устойчивы к стрессовым факторам, которые могли бы убить нормальные клетки, таким как воздействие перекиси водорода, антибиотиков или высокого pH. Наконец, им удалось сконструировать киборгов таким образом, чтобы они могли проникать в раковые клетки, выращенные в лаборатории.

Интересно, что исследователи еще не совсем уверены в том, что именно мешает клеткам размножаться. Это то, что нужно выяснить обязательно, прежде чем программируемые клетки-киборги смогут найти более широкое применение.