Naukowcy z dziedziny inżynierii tkankowej poszukują sposobu aby komórki i inne składniki biologiczne zorganizować i zebrać w organy podobne do naturalnych.
W Wyss Institute na Harvardzie zespół Peng Yina, adiunkta biologii systemów zespół znalazł sposób zastosowania struktury DNA w kleju, który łączy kostki żelu mniejsze niż ziarna soli w większe struktury. Kostki te mogą tworzyć swoiste rusztowania, na których rosną komórki, które ostatecznie formują się w narządy.
Metoda sklejania opiera się na strukturze DNA. Każda cząsteczka DNA składa się z z sekwencji czterech zasad. Są to adenina, guanina, cytozyna i tymina, czyli A, G, C i T. Aby stworzyć „drabinkę” podwójnej helisy DNA, zasady muszą łączyć w określonej kolejności. A łączy się z T, a G z C. Tak więc, jeśli na jednej stronie podwójnej helisy jest ciąg AGCT, na drugiej musi być TCGA. Inne kombinacje nie będą się łączyć. Ta właściwość sprawia, że zasady DNA mogą służyć doskonale jako biologiczny klej.
Wiedząc o tym, naukowcy pokryli kostki hydrożelu, konkretnymi parami cząsteczek zasad DNA i ustawili je tak, że pojedyncze „szczeble drabiny” sterczały. Następnie umieścili kostki w roztworze zawierającym inne cząsteczki. Kostki dołączały tylko do „partnerskich” kostek, które zostały pokryte komplementarną zasadą. Dzięki tej technice, naukowcy byli w stanie zbudować krzyże i kwadraty. Zdaniem uczonych, nie ma powodu, by nie można tworzyć bardziej skomplikowanych kształtów.
Terapeutyczne zastosowanie tej metody polega na tym, że powlekane hydrożele mogą być wstrzyknięte pacjentom, u których występuje uszkodzenie jakiegoś narządu. Hydrożele będą samoistnie łączyć się w odpowiednim kształcie i przyciągną komórki do wzrostu na nich, tworząc tkankę naprawczą.
Eksperymenty został opisany w numerze z 9 września czasopisma Nature Communications.
Źródło: http://news.discovery.com/tech/biotechnology/programmable-dna-glue-self-assembles-cells-130910.htm
fot: Wyss Institute http://www.kurzweilai.net/
