Технології в наш час розвиваються настільки швидко, що різного роду новин просто не встигаєш здивуватися. Те штучний інтелект виграє в го у кращих гравців світу. Те вчені за допомогою біонічних систем домагаються унікальних результатів у відновленні рухових здібностей мавп. І таких новин сотні, одна дивніше інший. Зараз нашу увагу привернула ще одна новина, яка має відношення одночасно до генетики і електроніці.
Справа в тому, що в Державному Університеті Огайо розроблена технологія, яка дозволяє швидко відновлювати уражені тканини. Ця технологія отримала назву «тканинна нанотрансфекція» (англ. Tissue nanotransfection або TNT). Полягає технологія в спеціальному чіпі, який «впорскує» генетичний код в клітини шкіри, провокуючи трансформацію клітин з одного типу в інший.
В ході тестування дослідникам вдалося «перепрограмувати» клітини шкіри таким чином, що вони трансформувалися в васкулярній клітини. Робота по перетворенню одного виду клеткок в інший проводилася на сильно пошкодженої лапці миші, в якій практично не було кровообігу. Лише через один тиждень вчені зафіксували появу кровоносних судин в лапці, а ще через два тижні лапка повністю відновилася. Крім того, «перепрограмування» проводилося і з клітинами миші з інсультом. Вчені припускають, що створена ними технологія підходить для відновлення не тільки тканин, але і цілих органів і навіть нервових клітин. Вперше фахівці показали перетворення клітин одного виду в клітини іншого в живому організмі (мається на увазі ініційована людиною трансформація).
Все обладнання для проведення цієї операції важить близько 100 грамів. Також чіп неінвазивний, його не потрібно вшивати. Пристрій вводить генетичний матеріал в клітини шкіри за допомогою слабких електричних розрядів. Вони майже не відчуваються людиною або твариною. Для його використання не потрібні умови лабораторії, тобто експлуатувати систему можна практично в будь-яких умовах. А це означає, що працювати з ним можна навіть в сильно віддалених від цивілізації регіонах. В якості потенційних пацієнтів вчені називають людей, які постраждали в аварії або солдат, поранених на полі бою.
Поки що Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (англ. Food and Drug Administration, FDA, USFDA) ще не схвалив технологію, але процедура розгляду вже стратовала. Якщо все піде добре, то перші клінічні випробування з пацієнтами-людьми відбудуться вже в наступному році.
«Ідея дуже проста. Насправді, ми були навіть здивовані, наскільки все це добре працює. Зараз в моїй лабораторії ми проводимо дослідження для того, щоб зрозуміти механізм до кінця і зробити технологію ще більш ефективною. Так що це лише початок », - заявив один з представників проекту Чендан Сіна.
Технологія, запропонована вченими, не унікальна. Щось подібне розробляється зараз і іншими дослідниками. Але в даному випадку фахівцям вдалося уникнути необхідності використання проміжних етапів. У більшості випадків клітини організму-донора спочатку витягуються, потім обробляються, а потім знову вводяться в цей же організм, де і відбувається остаточна трансформація клітин шкіри в стовбурові. Цей шлях займає набагато більше часу, ніж в технології, запропонованої американцями з Університету Огайо.
Крім того, в цьому випадку не потрібно використання вірусів або ж «ручний» роботи з ДНК. Електричний розряд відкриває пори біслойной ліпідної мембрані в клітинах, через які вводиться генетичний матеріал. Це явище, зване електропорація, використовується в біотехнології для впровадження макромолекул (зазвичай ДНК або РНК) в клітини ссавців, бактерій або рослин.
Новий код «перепрограмує» клітку, так що клітина шкіри може перетворитися в клітку печінки, нервову клітину або клітку іншого типу. Однією з ключових особливостей технології є можливість проводити трансформацію «на ходу» без лабораторії і складного обладнання (крім чіпа), про що вже говорилося вище. Що стосується нервових клітин, то цієї ж групи дослідників вдалося перетворити клітини шкіри в нейрони мозку, з повною функціональністю.
Звичайно, потрібно ще чимало часу для перевірки всіх результатів озвучених експериментів. Також потрібно схвалення регуляторів. Вчені зберігають оптимізм, вважаючи, що за створеною ними технологією - майбутнє.