Метаболизм клеток человеческого организма можно улучшить и без внесения генетических изменений, достаточно лишь внедрить в клетки крошечные пластиковые капсулы с ферментами. Такое открытие сделали швейцарские исследователи, сообщает New Scientist. Ученые надеются, что данная технология позволит усовершенстовать методы лечения рака или даже улучшить обмен веществ у человека как таковой. Клетки в многоклеточном организме и некоторые более совершенные одноклеточные организмы имеют постоянные внутренние структуры, которые называются органеллами и выполняют специфические метаболические функции. Исследователи из Университета Базеля (Швейцария) использовали искусственные полимерные органеллы для обновления живых человеческих клеток в лабораторных условиях.
Вольфганг Майер и его коллеги покрыли полимерные везикулы химикатом, который заставляет человеческие лейкоциты - макрофаги - поглощать органеллы. Маленькие капсулы, как натуральные органеллы, содержат ферменты. Данные ферменты производят флюоресцирующие химические вещества, сигнализируя о том, что внутри новых клеток они функционируют без проблем. Мембрана искусственной органеллы может быть химически настроена на контроль химикатов, проникающих сквозь нее, и способна регулировать реакции внутри капсулы. Ученые назвали такую органеллу "нанореактором". Органелла микроскопична - ее ширина составляет 200 нанометров, что в 400 раз меньше толщины человеческого волоса.
По словам Мейера, искусственные органеллы могут также работать в других человеческих клетках, что дает возможность создать новую методику терапии рака - больные клетки можно заставить отравлять самих себя. Современные технологии химиотерапии предусматривают прием пациентами безвредных "пролекарств", которые становятся токсичными только при наличии особого фермента. Он связывается с антителом, которое ищет раковые, но игнорирует здоровые клетки. Таким образом, лекарство становится активным только вблизи раковых клеток.
Мейер отмечает, что искусственные органеллы могут позволить внедрять в раковые клетки ферменты, активизирующие пролекарства, что сделает лечение более эффективным. Иными словами, ученые смогут создавать внутри больных клеток капсулы, способные превращать нетоксичные пролекарства в токсичные лекарственные средства. Причем в человеческом организме не будет других ферментов, которые могут катализировать реакцию.
Искусственные органеллы также можно использовать для лечения состояний, вызванных дефицитом определенного фермента. Например, пациента с лактозной непереносимостью можно снабдить пищеварительными клетками с искусственными органеллами, содержащими ферменты для расщепления лактозы. В более далеком будущем станет возможным наделять человеческие клетки несвойственными человеку метаболическими функциями. К примеру, можно внедрить в клетки нанореакторы, которые позволят коже осуществлять процесс фотосинтеза. То есть, если человек проголодается, ему достаточно будет лишь полежать на солнце, чтобы насытиться.
Взято с:
http://science.compulenta.ru/358248/
