Впервые синтезированы клетки, как в человеческом организме
Искусственные клетки, которые выглядят, работают и реагируют на внешнее воздействие как живые, уже не научная фантастика, а реальность сегодняшнего дня. Их создание должно устранить разрыв между синтетическими и живыми материалами.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemistry, описаны манипуляции с ДНК и белками, послужившими строительными блоками для создания искусственных клеток, которые действуют как живые. Это достижение может быть использовано в регенеративной медицине, системах доставки лекарств и диагностических инструментах, отмечают ученые из University of North Carolina — авторы прорывной новинки.
Белки нужны для формирования каркаса клетки — цитоскелета, который позволяет ей принимать разную форму в ответ на изменения окружающей среды. При создании синтетического аналога ученым удалось без природных белков сформировать функциональный цитоскелет, способный менять форму и реагировать на внешние факторы. Для этого использовали новую технологию пептид-ДНК, с помощью которой перепрограммировали последовательности ДНК и использовали его как строительный материал, связывающий пептиды вместе.
Возможность задавать нужные характеристики ДНК позволяет ученым создавать клетки, выполняющие определенные функции, и настраивать их реакцию на внешние факторы воздействия. Естественно, живые аналоги устроены сложнее, но в то же время они менее предсказуемы и более восприимчивы к агрессивным средам — к примеру, к высокой температуре. Синтетические клетки показали стабильность даже при температуре около +50 °C.
Искусственные клетки созданы для выполнения конкретной задачи — они программируются на определенную функцию. Есть возможность модифицировать их потом для выполнения новой, отмечают ученые. Такие «строительные блоки» можно персонализировать, добавляя различные конструкции пептидов или ДНК. Эксперты говорят, что открытие приблизит ученых к созданию тканей и органов, чувствительных к изменениям окружающей среды и подстраивающих под это свое поведение.
