khvenkin@gmail.com 0,0

Искусственные органы нужны не только для пересадок. На них еще можно тестировать лекарства и изучать межклеточные взаимодействия. В зависимости от целей, для которых получают искусственный орган, он может в различной степени походить на орган природный. Поэтому для разных задач подходят разные стратегии воспроизведения работы органов и их систем. Основным принципам этих стратегий и посвящен наш обзор.

Любой организм развивается только из одной клетки, но рождается многоклеточным. Как же сложно и закономерно делится эта клетка, что в итоге все живые организмы не похожи друг на друга! Что за закономерности приводят к правильному развитию животных, уже изучено достаточно подробно, а какова логика в случае растений?

Термофорез — движение молекул в градиенте температур — давно используется в химии и физике для изучения коллоидных растворов. Добавив инфракрасный лазер к флуоресцентному микроскопу, разработчики метода добились локальных изменений температуры и возможности тут же регистрировать изменения сигнала от молекул. Метод окрестили микроскопическим термофорезом, и в 2010 году он дебютировал в биологии. Метод позволяет делать точные количественные оценки самых разных бимолекулярных взаимодействий (например, белок–лиганд, белок–белок, белок–нуклеиновая кислота и т.д.). Измерения можно проводить непосредственно в биологических жидкостях, что приближает условия к естественным, исключает необходимость иммобилизации молекул и просто экономит время. Всё это делает микроскопический термофорез привлекательным методом как для фундаментальных исследований, так и для биомедицинских приложений.

Разработан метод глобального сканирования иммунитета на присутствие в крови человека всевозможных противовирусных антител. Что это нам дает? Ученым-иммунологам — интересные фундаментальные знания и перспективные направления исследований. Практикующим врачам — почву для размышления и помощь в работе. А эта статья посвящена принципу нового подхода.

Хромотрипсис — недавно открытый тип комплексных геномных изменений, для которого характерны множественные случайные перестройки в хромосомах; чаще всего он встречается в раковых клетках. Механизм хромотрипсиса неизвестен, но полагают, что катастрофические изменения могут происходить в особой клеточной структуре — микроядре. С помощью комбинации методов — визуализации живых клеток и секвенирования геномов отдельных клеток — ученые продемонстрировали, что формирование микроядра может генерировать перестройки в геноме, которые воспроизводят все известные черты хромотрипсиса.

Раньше для оптогенетических манипуляций использовали управляемые светом натриевые каналы, с помощью которых можно было активировать нервные клетки. А теперь биоинженеры создали управляемый светом калиевый канал, с помощью которого можно, наоборот, сбрасывать потенциал на мембранах нейронов и других клеток.

Ученые выяснили, почему регуляция экспрессии генов c помощью микроРНК так распространена и консервативна, хотя лишь слегка снижает количество продуктов большинства генов-мишеней. Оказывается, микроРНК помогают уменьшить экспрессионный «шум» — то есть вариабельность, возникающую при реализации генетической информации случайно.

Опухолевые клетки, как оказалось, могут приобретать вторичную специализацию. Например, у некоторых клеток развивается способность формировать трубчатые структуры, напоминающие сосуды. С помощью таких псевдососудов опухоль связывается с настоящей кровеносной системой организма. Сосудистая мимикрия позволяет раковой опухоли не только получать больше ресурсов, но и успешнее метастазировать, рассылая больше клеток для колонизации отдаленных частей организма. Но что же отличает «сосудостроителей» от других опухолевых клеток?