Igranje boga? Naučnici napravili sintetske ćelije koje se ponašaju kao prave

U revolucionarnoj studiji detaljno opisanoj u Nature Chemistry, istraživač Ronit Freeman iz UNC-Chapel Hill, zajedno sa svojim timom, postigao je izuzetan podvig u manipuliranju DNK i proteinima kako bi se konstruirale stanice koje su slične i funkcionišu kao prirodne ćelije tijela. Ova prekretnica, bez presedana u ovoj oblasti, nosi značajne implikacije za napredak u regenerativnoj medicini, sistemima za isporuku lijekova i dijagnostičkim alatima, piše Phys.org.

Freeman, sa sjedištem u Odsjeku za primijenjene fizičke nauke UNC College of Arts and Sciences, predviđa budućnost u kojoj će projektovane tkanine ili tkiva pokazati osjetljivost na promjene okoline i pokazati dinamično ponašanje, zahvaljujući ovom revolucionarnom otkriću.

U srži ćelija i tkiva nalaze se proteini koji sarađuju u izvršavanju zadataka i izgradnji struktura. Proteini igraju ključnu ulogu u formiranju citoskeleta, staničnog okvira koji je neophodan za ćelijsku funkciju i fleksibilnost. Koristeći novu programabilnu peptidno-DNK tehnologiju, Freeman Lab je uspješno konstruirao ćelije s funkcionalnim citoskeletima sposobnim da mijenjaju oblik i reagiraju na okolinu.

Nekonvencionalno, DNK je ugrađena u citoskelet kroz reprogramirane sekvence, služeći kao arhitektonski materijal koji zajedno povezuje peptide. Kada se jednom unesu u kapljicu vode, ovi programirani materijali se sami sastavljaju u strukturirane entitete.

Ova sposobnost programiranja DNK obećava dizajniranje ćelija prilagođenih specifičnim funkcijama i prilagođavanje njihovog odgovora na vanjske podražaje. Za razliku od živih ćelija, sintetički pandani koje je razvila Freeman Lab pokazuju izuzetnu stabilnost, čak i podnose ekstremne temperature do 122 stepena Farenhajta.

Umjesto da stvara materijale s trajnim svojstvima, Freeman naglašava njihov fokus na materijale usmjerene na zadatke koji se mogu prilagoditi i modificirati prema potrebi. Ugrađivanjem različitih dizajna peptida ili DNK, ove sintetičke ćelije mogu se programirati da služe različitim aplikacijama, od tkanina do tkiva. Takvi inovativni materijali imaju ogroman potencijal da revolucioniraju biotehnologiju i medicinu, nadilazeći mogućnosti tradicionalne biologije.

Freeman naglašava da ovo istraživanje ne samo da produbljuje naše razumijevanje osnova života, već i utire put za stvaranje materijala koji nadmašuju prirodne biološke konstrukcije.