29 января 2009

Ученые предлагают привлекать вирусы для восстановления работоспособности нервной ткани

Группа американских ученых из Калифорнийского университета в Беркли уверена в том, что рано или поздно так называемые бактериофаги (вирусы, поражающие клетки бактерий, но не способные проникнуть в клетки животных) найдут свое применение в лечении больных с повреждениями спинного мозга. Результаты исследования, проведенного специалистами под руководством профессора Сёнг-Вук Ли (Seung-Wuk Lee), позволяют утверждать о способности вирусов восстанавливать работоспособность нервной ткани.

Здесь стоит сделать небольшое, но необходимое отступление. Как известно, вирусы способны самостоятельно копировать себя, создавая при этом структуры, имеющие определенное сходство с тканями в организме животных. Эта особенность вирусов уже давно заставила многих исследователей обратить пристальное внимание на вирусы, которые в этом смысле выглядят гораздо привлекательнее всех имеющихся на сегодняшний день искусственных заменителей тканей, синтезируемых и формирующихся в лабораторных условиях.

Вполне резонно предположить, что изменение генетического кода бактериофага позволит ему производить необходимые для клетки белки, поддерживая тем самым рост и организацию тех же самых нейронов.

В настоящее время многие исследователи не прекращают попыток вырастить и пересадить родные клетки больного органа человека, придумывают различные матрицы, создающие каркас нужного органа, используя для этого фибриллярный белок и полимеры, а то и старые или донорские органы. Но такие пути ученым из группы профессора Ли показались неинтересными, и они приняли решение обратить свое внимание на вирусы.

По словам руководителя исследования, «вирусы – умные материалы. Собрав геном лишь одного из них, вы получаете колонию из миллиардов таких же фагов, готовых к последующей репликации». Свою работу Ли и его коллега Анна Мерзляк (Anna Merzlyak) начали с того, что изменили генетический код бактериофага M13, заставив его вырабатывать белки, которые помогают нейронам расти, соединяться в единое целое и вытягиваться в длину. После этого модифицированные вирусы были помещены в питательную среду для размножения, а после – пересажены в особый питательный раствор, содержащий в себе клетки – предшественники нейронов. Как сообщили исследователи, такие клетки очень похожи на стволовые, но, вместе с тем, обладают большей степенью развития, хотя им и требуется некоторый посыл для начала процесса формирования новых тканей.

Полученный раствор с клетками биологи поместили в так называемый агар (особая, похожая на желе среда), в котором происходил рост длинных волокон нервной ткани, состоящей из нейронов и вирусов вперемешку. Положение волокон и их разветвлённость в полученной таким образом структуре может меняться в зависимости от изменения концентрации, а также магнитных полей вокруг сосудов с выращиваемой нервной тканью.

Здесь стоит сказать пару слов о бактериофаге M13, который представляет собой длинный и похожий на белковые волокна вирус, обладающий способностью создавать сложные клеточные матрицы. В свое время профессор Ли принимал участие в создании электрической батареи на основе этого бактериофага. Помимо М13, также существуют и другие фаги, которые можно использовать в качестве антибактериальных компонентов для сохранения пищевых продуктов или же для лечения хронических бактериальных инфекций.

Как сообщает на своих страницах интернет-портал likar.info, ученые пока еще не смогли вырастить нейроны внутри живого организма, хотя сейчас и ведутся работы по подготовке серии подобных экспериментов на лабораторных мышах. В числе всего прочего, исследователям необходимо изучить реакцию иммунной системы грызунов на присутствие в их организме бактериофагов.

Далее по теме: