Операції на клітинах? Тепер це реальність!
Хто б міг ще 50 років тому подумати, що це можливо? І тим не менше, нещодавно стало відомо, що вчені з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі створили справжнє диво – нанолезо, за допомогою якого можна здійснювати операції на клітинному рівні! З його допомогою, наприклад, можна витягати мітохондрії з клітини і поміщати їх назад.
Мітохондріальні хвороби
Нанолезо відкриває нові можливості в лікуванні мітохондріальних хвороб. Це велика гетерогенна група спадкових захворювань і патологічних станів, обумовлених порушеннями структури, функцій мітохондрій і тканинного дихання. За даними зарубіжних дослідників, частота цих захворювань у новонароджених складає 1:5000. Кінцевим результатом мутацій мітохондрій є невиліковні захворювання, тому оперативні втручання на такому рівні не повинні залишатися на стадії експериментів, а повинні з успіхом використовуватися в практичній медичній діяльності. Вносити будь-які зміни в ДНК мітохондрій – неймовірно складний процес. Однак за допомогою унікального нанолеза це стало можливим.
Це цікаво! Спадкування мутацій в мітохондріальному геномі носить особливий характер. Якщо гени, укладені в ядерній ДНК, діти отримують порівну від обох батьків, то мітохондріальні гени передаються нащадкам тільки від матері. Це пов’язано з тим, що всю цитоплазму з мітохондріями, що містяться в ній, нащадки отримують разом з яйцеклітиною, в той час як в сперматозоїдах цитоплазма практично відсутня. З цієї причини жінка з мітохондріальним захворюванням передає його всім своїм дітям, а хворий чоловік – ні.
Випробування нового пристрою вже було проведено. Спочатку операцію із застосуванням нанолеза провели для вилучення ядра з однієї клітини і поміщення його в іншу. Пізніше масштаб був зменшений – фахівці стали експериментувати з клітинними мітохондріями.
Механізм дії нанолеза
В якості самого нанолеза виступає мікропіпетка, на яку нанесений спеціальний титановий сплав. Для здійснення управління лезом застосовується спеціальний джойстик. За допомогою лазера відбувається нагрівання піпетки (а точніше титанового сплаву, яким вона покрита), і біля клітини виникає пузир з пара. Він дуже швидко збільшується і створює тиск на клітинну оболонку, при цьому утворюється прохід, ширина якого становить всього кілька мікронів. У цей прохід і спрямовується мітохондрія, оболонка ж відновлює свою початкову форму самостійно.
Фахівці, що займаються даною розробкою, стверджують, що інноваційне нанолезо виведе боротьбу з інфекційними захворюваннями на якісно інший рівень. Крім цього з його допомогою стане можливим впровадження в організм людини антитіл, синтетичних зразків та інших речовин.