Найден способ предотвращать "потерю памяти" у запрограммированных клеток

МОСКВА, 7 ноября. /ТАСС/. Американские исследователи разработали подход, позволяющий защищать культуры запрограммированных человеком клеток от "забывания" ими новых функций, что в прошлом часто происходило в результате роста и деления этих клеток. Это сделает такую форму биотехнологий более предсказуемой и безопасной, сообщила пресс-служба Университета штата Аризона (ASU).

"Когда мы программируем клетки для создания диагностических систем или выработки лекарств, культуры подобных телец часто быстро "забывают" заложенные в них человеком инструкции, так как концентрация нужных для этого молекул быстро снижается в клетках по мере их деления. Мы решили эту проблему при помощи того же подхода, который клетки используют для разделения фаз", - пояснил доцент ASU Тянь Сяоцзюнь, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отмечают ученые, за последние годы биотехнологи создали десятки клеточных культур, в которые встроены сложные рукотворные цепочки из генов, регуляторов их активности и других элементов, позволяющих заставлять клетки вырабатывать несвойственные им молекулы или реагировать уникальным образом на сигналы из внешней среды. В теории это позволяет производить многие сложные лекарства и использовать клетки для терапии болезней.

На практике этому мешает то, что клетки постепенно "забывают" навязанные ими функции, что связано с тем, как процесс деления влияет на работу встроенных в клетку цепочек генов и регуляторов их активности, а также на доступность ресурсов, необходимых для работы этих "логических цепочек". Обычно чем быстрее делятся клетки, тем менее доступными становятся эти ресурсы, что делает работу подобных биотехнологических систем очень непредсказуемой.

Американские исследователи обнаружили, что эту проблему можно решить, если сосредоточить все ресурсы и молекулы, необходимые для работы "запрограммированных" систем, внутри рукотворных аналогов структур, которые биологи называют транскрипционными конденсатами. Они представляют собой обособленные каплеобразные структуры внутри ядер клеток, в которых сосредоточены регуляторы активности генов и белки, необходимые для "чтения" ДНК.

При делении и росте клеток рукотворные аналоги транскрипционных конденсатов сохраняют свою форму и наполнение, что обеспечивает то, что как минимум часть дочерних клеток сохраняет запрограммированные в них функции. В перспективе это позволит сделать клеточные биотехнологии более стабильными, безопасными и предсказуемыми при их использовании для производства лекарств или в качестве одного из компонентов диагностических систем, подытожили ученые.