Новый процесс встраивания синтетических генных цепей в клетки-хозяева, разработанный группой биоинженеров из университета штата Аризона, имеет большое значение для повышения эффективности ряда методов лечения заболеваний, сообщает портал medicalxpress.com.
Синтетическая биология – это междисциплинарная область исследований, в которой используются инженерные принципы для создания не существующих в мире природы биологических компонентов. Эти синтетические компоненты имитируют естественные организмы, но адаптированы для борьбы с болезнями, включая рак. В статье, недавно опубликованной в Nature Communications, «Победитель получает все ресурсы, конкуренция перенаправляет каскадные переходы клеточной судьбы», описывается, как можно изменить конфигурацию генных цепей, чтобы они не перегружали клетки-хозяева.
«Мы соединяем цепи вместе, как цепочки Lego, и вставляем их в клетку-хозяин», – объяснил ведущий автор Сяоцзюнь Тянь, доцент школы инженерии биологических систем и систем здравоохранения в университете штата Аризона. «Звенья цепочки предназначены для выполнения разных функций, но они должны конкурировать друг с другом за ограниченные ресурсы ячейки». Конкуренция за ресурсы была проблемой в области синтетической биологии с момента ее создания 20 лет назад. «Мы могли бы создать обстоятельства, при которых одна генная цепь в цепи потребляла бы 90 процентов доступных ресурсов клетки-хозяина, оставляя только 10 процентов для оставшейся цепи».
Команда Тиана разработала способ вставки отдельных генных цепей в несколько клеток-хозяев, которые работают вместе. Каждая клетка выполняет определенную функцию, устраняя нежелательную конкуренцию за ресурсы любой клетки-хозяина. «Вместо того, чтобы разделять ресурсы, каждая ячейка может выполнять 100% назначенной ей рабочей нагрузки», – сказал Тиан. «Клетки-хозяева работают как единое целое, не истощая ресурсы одной клетки – и каждая генная цепь становится победителем». Эта технология имеет большое значение для лечения рака, и в будущем ее применение при других заболеваниях не за горами.
Примерно 90% смертей от рака происходят из-за метастазирования – распространения раковых клеток на другие участки тела. Однако устойчивость к лечению по-прежнему является серьезной проблемой для борьбы с раком. «В раковой массе есть много разных типов клеток», – сказал Тиан. «Некоторые клетки чувствительны к химиотерапии, а другие – нет, что вызывает устойчивость к лечению. Можно сконструировать новую многозадачную конфигурацию схемы синтетического гена, чтобы в первую очередь предотвратить метастазирование клеток, одновременно делая их более восприимчивыми к лечению».
Тиан объясняет, что многоклеточные синтетические схемы будут гораздо более эффективным способом лечения рака.
