Nowy pomysł na modyfikację komórek
Dostarczanie DNA czy białek do wnętrza komórek bywa niekiedy bardzo trudne. Wiele typów komórek zwyczajnie nie poddaje się takim procedurom bądź bardzo źle znosi jakąkolwiek ingerencję. Zespół prof. Hongkuna Parka z Uniwersytetu Harvarda znalazł jednak skuteczny i bezpieczny sposób na umieszczanie we wnętrzu komórek najważniejszych makrocząsteczek.
Procedura zaproponowana przez badacza z USA opiera się na wykorzystaniu nanodrutów - podłużnych struktur wykonanych z krzemu o długości kilkudziesięciu nanometrów. Koledzy z zespołu prof. Parka pokryli płytki hodowlane milionami nanodrutów wyrastających z dna niczym szpilki, a następnie umieścili w naczyniach komórki adherentne, tzn. wykazujące tendencję do przylegania do dna naczynia.
Próba przytwierdzenia się do powierzchni płytki nieuchronnie oznaczała dla komórek nadzianie się na nanodruty. Jak jednak zauważono, odpowiednie dobranie zagęszczenia oraz długości krzemowych pręcików pozwala na wbicie się wielu z nich do wnętrza komórki bez przebijania jej na wylot czy naruszania jej prawidłowej struktury i stanu fizjologicznego.
Odkrywszy brak niekorzystnego wpływu nanodrutów na twory ożywione, prof. Park zaczął pracować nad opracowaniem systemu dostarczania cząsteczek do wnętrza komórek. W tym celu pokryto nanodruty powłoką umożliwiającą słabe wiązanie DNA, RNA oraz białek, a następnie wpuścił do zmodyfikowanego w ten sposób naczynia komórki przeznaczone do modyfikacji.
Jak się okazało, wiele prób modyfikacji komórek zakończyło się pełnym powodzeniem i zmodyfikowaniem funkcji komórki w sposób porównywalny do wielu metod stosowanych obecnie. Co prawda nowa technika najprawdopodobniej nie będzie skuteczna w przypadku komórek dążących do pozostania w zawiesinie (a więc np. komórek krwi), lecz modyfikacja komórek adherentnych tą metodą może się okazać bardzo skuteczna.
Zdaniem Aviv Regev, zajmującej się komórkami macierzystymi badaczki z Broad Institute, jest oczywistym, że [ta metoda] ma ogromny potencjał. Trzymamy więc kciuki za powodzenie dalszych badań.
Komentarze (8)
Jarek Duda, 22 stycznia 2010, 09:26
Czyli te nanodruty tworzą dodatkowy kanał dla DNA/białek - jest to na tyle proste że raczej jest pasywnym mechanizmem, prawda?
Po prostu wyrównując stężenia poszczególnych substancji po obu stronach błony, termodynamicznie pozwala także na wypływ substancji z komórki, co jest jednak dość szkodliwe - na przykład tak działają niektóre toksyny (wbudowując kanały białkowe).
Jak ominąć ten problem? Idealne byłoby żeby te kanały były wysoce selektywne, lecz jest to chyba kosmicznie trudne?
Mam wrażenie że po prostu ta 'kuracja' nie trwa zbyt długo i zbiera się komórki które przeżyły, zakładając że sporo z nich zostało zaimplantowane...?
mikroos, 22 stycznia 2010, 14:54
Blony biologiczne mają zdolność do błyskawicznego zamykania powstających porów, więc nie dziwi mnie, że metoda działa i nie jest szkodliwa.
Jarek Duda, 22 stycznia 2010, 15:25
Oj ... wbijasz pręta w komórkę ... który jest czymś pokryty żeby łatwiej wzdłuż niego poruszały się DNA/białka, nieprawdaż?
To raczej nie jest aktywne, bo do tego konieczna by była jakaś skomplikowana machineria czerpiąca z czegoś energię ... ?
Czyli dopóki jest wbity - pewne substancje swobodnie poruszają się w obie strony - czyli statystycznie zgodnie z gradientem stężeń - czyli zwykle opuszczając komórkę, nieprawdaż?
Ok - można by w tym roztworze dokładnie odtworzyć środowisko wewnątrzkomórkowe dla danej rodziny substancji ... ale ...
mikroos, 22 stycznia 2010, 15:41
To nie ja wbijam pręta w komórkę, tylko komórka nadziewa się sama podczas naturalnego procesu adherencji do płytki
Zupełnie jak fakir kładący się na łóżko z kolców.
Poza tym pręt wcale nie musi być pokryty niczym poza samym DNA albo białkiem - zobacz, że jeżeli umieścisz na czubku igły bakterie, a potem dziabniesz się w palec, i tak ryzykujesz infekcją. Gdyby było inaczej, nie byłyby potrzebne sterylne igły do pobierania krwi
No właśnie wcale nie
Błona błyskawicznie otacza ciało obce i zapobiega powstaniu przecieku. O resztę dba samo napięcie powierzchniowe wody, które uniemożliwia wyciek zbyt małych kropli.
Poza tym powtarzam jeszcze raz: skoro z eksperymentu wynika, że ta metoda nie jest szkodliwa, to dlaczego tworzysz teorię, która najwidoczniej w praktyce i tak nie ma pokrycia, bo komórki mają się po tym zabiegu dobrze?
Jarek Duda, 22 stycznia 2010, 16:26
To że metoda jest skuteczna wcale nie znaczy że wszystkim komórkom udało się przeżyć kurację ...
Ale ogólnie to masz rację - trochę inaczej sobie to wyobrażałem - w ten sposób możemy do komórek wprowadzić śladową ilość substancji ... co pewnie też je będzie kosztowało utratę ale też śladowych ilości cytoplazmy i błony ...
mikroos, 22 stycznia 2010, 16:28
:
Mania wiedzy, 26 października 2010, 21:32
proszę o pomoc:)
czy ktoś się orientuje czy komórki roślinne też mogą być tak traktowane bo artykule są komórki ssaków wykorzystane
waldi888231200, 27 października 2010, 02:41
Ciekawe dlaczego uznano wdychanie pojedynczych włóknien azbestu za rakotwórcze.