В Японии клетки кожи превратили в светящийся биосенсор для выявления воспалений

МОСКВА, 12 января. /ТАСС/. Японские молекулярные биологи разработали подход, который позволяет превращать стволовые клетки кожи в живые биосенсоры, вырабатывающие свечение при появлении очагов воспалений или в ответ на другие важные для медиков и экспериментаторов сигналы. Такой подход позволит неинвазивным образом наблюдать за многими процессами в организме, сообщила пресс-служба Университета Токио.

"Существующие подходы позволяют проводить или точечные замеры, или же они являются инвазивными по своей сути. Наша цель заключалась в создании биологически интегрированной системы, которая позволяет непрерывно вести замеры и дает возможность интуитивным образом интерпретировать их даже в домашней обстановке", - заявил профессор Университета Токио Хироюки Фудзита, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отмечают ученые, медики и биологи замеряют различные биомаркеры стресса, воспалений или выявляют индикаторы развития заболеваний, периодически забирая пробы крови или встраивая в кровоток различные рукотворные сенсоры, которые можно держать внутри тела лишь ограниченное время. Это мешает ведению долгосрочных наблюдений за различными процессами в организме вне стен лабораторий и специализированных медицинских учреждений.

Для решения этой проблемы японские биологи использовали так называемые кератиноцитовые стволовые клетки - один из компонентов кожной ткани, который непрерывно обновляется на протяжении всей жизни человека или животного. Исследователи обратили внимание на то, что эти клетки обладают высокой чувствительностью к внешним стимулам и сигналам, что натолкнуло профессора и его коллег на мысль превратить их в живые биосенсоры.

Руководствуясь этой идеей, ученые извлекли стволовые клетки кожи из тела лабораторных мышей и модифицировали их геном таким образом, что они начинали вырабатывать молекулы зеленого флуоресцентного белка при появлении в окружающей среде молекул сигнального вещества TNF-a, связанного с развитием воспалений. Размножив эти клетки, исследователи ввели их назад в тело грызунов и проследили за тем, как они реагировали на инъекции биомаркера воспалений.

Последующие наблюдения показали, что кожа мышей вырабатывала хорошо заметное свечение даже при очень малых концентрациях TNF-a, не превышавших 0,2 нанограмма на миллилитр, причем биосенсор сохранял работоспособность на протяжении более чем 200 дней наблюдений. В перспективе, это позволит отслеживать появление очагов хронических воспалений, а также замерять концентрации других важных для здоровья биомаркеров в организме людей и животных, подытожили исследователи.