Клітини та каміння: 5 наукових відкриттів лютого

Відтоді як у 1665 році Роберт Гук вперше виявив наявність клітини, світ перестав бути таким, як раніше. Ось уже четверте століття мікробіологія дає відповіді на такі питання, про які людство навіть не підозрювало. Тепер хромосоми, нейрони, гени та ДНК для нас щось очевидне. І ми навіть іноді вміємо виправляти відхилення на мікрорівнях.

Mind вибрав п'ять наукових відкриттів місяця, коли клітинні структури виявляються в центрі уваги. Або природа піднесла вченим чергову несподіванку.

Молодий кістковий мозок для уповільнення старості

Як відомо, з віком нейрогенез (виникнення нових нервових клітин і синапсів – зв'язків між ними) живих організмів починає сповільнюватися або зовсім згасати. І хоча геронтологія вивчає можливості продовження молодості, універсального рішення все ще немає. Але одне з недавніх досліджень кидає світло на деякі раніше невідомі біологічні процеси. Група вчених провела пересадку кісткового мозку від молодих мишей – старим. Виявилося, що «молода тканина» допомогла старшому поколінню зберегти когнітивні функції, придушити мікрогліальну активацію (процес, що справляє токсичний вплив на нервові клітини і призводить до різних хвороб) й омолодити кровотворну систему. Вчені припускають, що подібні пересадки можуть покращити стан людей із такими діагнозами, як хвороба Альцгеймера. Правда, із застереженням, що миші – не люди, і для більш точних даних будуть потрібні додаткові дослідження.

---

Кисень проти діабету

Інсулінозалежні пацієнти мають бути постійно напоготові. Зміна рівня глюкози в крові для них – як червона лампочка. І пропускати сигнали тривоги ніяк не можна, це може коштувати життя. З появою мікробіології дослідники шукали спосіб запустити вироблення інсуліну на клітинному рівні та навіть досягли певних успіхів. Але однією з головних перешкод стала неможливість забезпечити постійний доступ кисню до тих клітин, які могли б самостійно виробляти інсулін у потрібній пацієнту кількості. У лютому вчені Массачусетського інституту технологій (MIT) зробили величезний крок у цьому напряму.

У капсули з інсуліновими клітинами дослідники додали фторвмісний матеріал, щоб відстежити поширення речовин за допомогою МРТ. Протягом трьох місяців дослідники вимірювали рівень глюкози в крові піддослідних мишей і відстежували, у яких частинах організму виявлялися капсули з інсуліновими клітинами.

Виявилося, що маленькі капсули – діаметром 0,5 мм – «лікували» мишей протягом 30 днів, а потім потрапляли в зони організму з обмеженим доступом кисню. І рівень глюкози знову зростав. Великі капсули – діаметром 1,5 мм – поширювалися більше по різних зонах організму та підтримували стабільний рівень глюкози кілька місяців поспіль.

Результати дослідження, на думку вчених, наблизять до розуміння того, як може бути створена біоштучна підшлункова залоза для пацієнтів із діабетом.

---

Ракові клітини: знайти та знешкодити

Вчасно проведений онкоскринінг дозволяє швидше почати лікування й виграти у хвороби дорогоцінний час. Але результатів аналізів доводиться чекати по кілька днів або навіть тижнів. Новий метод, розроблений в університеті Пердью (США), прискорює виявлення ракових клітин. Метод заснований на відстеженні інтенсивності світла, що виробляється при зв'язуванні білка. Певні види білка взаємодіють із невеликими молекулами, внаслідок чого виділяється флуорофор. Ця речовина, що випромінює світло, видиме в ближній частині інфрачервоного діапазону. За його інтенсивністю вчені можуть виявити ракові клітини на ранніх стадіях – і швидше почати лікування небезпечного захворювання.

---

Генна інженерія намагається лікувати кров

Таласемія – хвороба крові, за якої порушується доставка кисню до клітин організму. Основна причина – мутація певного набору генів, відповідальних за вироблення гемоглобіну. Захворювання може бути як безсимптомним, так і важким і несумісним із життям. Швейцарський стартап CRISPR Therapeutics використав метод редагування гена для лікування. Лікарі взяли стовбурові клітини кісткового мозку пацієнта, відредагували гени, що мутують, і ввели клітини назад у кров. І хоча результати цього експерименту ще невідомі, компанія CRISPR Therapeutics сподівається, що вони будуть позитивними. Якщо це станеться, дослідження продовжать на піддослідній групі з 45 добровольців.

---

Алігатори-камінняїди

Вчених-біологів давно цікавило питання: навіщо крокодили регулярно поїдають дрібні камінчики? Адже вони, напевно, не дуже схоже на здобич, якою вони ласують зазвичай. Звісно, у представників цієї частини фауни можуть бути дивні смакові переваги, але камені навряд чи дадуть величезному алігаторові щось поживне. Відповідь знайшлася під час дослідження. У природі крокодили проводять половину часу під водою. Там вони шукають здобич і ховаються від хижаків – навіть у таких грізних тварин є свої вороги. І чим довше крокодили залишаються під водою, тим їм в усьому краще. Тому вони набирають повні легені повітря, і – трохи камінців! Камені у 2,5% ваги алігатора допомагають тварині на 35 хвилин довше перебувати під водою.