Вирощені в лабораторії зміїні отруйні залози вже тут. Не хвилюйтеся, вони для доброї справи.

Щороку в усьому світі від укусів змій помирає еквівалент усього населення міста Таскалуса, штат Алабама – трохи більше 100 000 людей. За умови, що жертва укусу змії може швидко дістатися до відділення невідкладної допомоги, протиотрута може бути використана для протидії смертельним наслідкам укусу. Але антиотруту непросто виготовити. Він виготовляється шляхом збору отрути з отруйних змій та введення невеликої кількості отрути домашній тварині, наприклад, коням. Антитіла, що утворюються, потім можна зібрати з крові коня і очистити, щоб отримати готову антиотруту. Поки що все так просто.

• Холоднокровні експерименти
• Масштабування

Проблема полягає в тому, щоб отримати достатню кількість отрути для його виготовлення. В даний час антиотрута виробляється шляхом вилову або розведення змій, утримання їх в неволі, а потім регулярного “доїння”, щоб зібрати отруту, яку вони виробляють. Це метод лікування 19-го століття, який став необхідним через те, що виробництво антиотрути не розвивалося так швидко, як інші галузі біотехнологій. Маючи 600 видів отруйних змій, це також трудомістка робота, яка, тим не менш, намагається створити антидоти, достатні для того, щоб задовольнити кількість щорічних укусів змій. Чи може генна інженерія стати відповіддю?

Група з трьох дослідників з Утрехтського університету в Нідерландах вважає, що так. І їхня ідея для досягнення цієї мети просто геніальна. Замість того, щоб створювати лабораторних отруйних змій – ідея, яка, чесно кажучи, сподобалася б хіба що одному зі сценаристів фільму “Шаркнадо” – вони запропонували альтернативне рішення: Просто виростити ту частину змії, яка вам потрібна.

Холоднокровні експерименти

“Ми думали про нові області для [нашої] органоїдної технології”, – розповів Digital Trends Ганс Клеверс, лабораторія якого проводила роботу. “Залози зміїної отрути були для нас найбільш цікавою тканиною. Основною першою перешкодою було отримання зміїної тканини. На щастя, співпраця з експертами по зміям Майклом Річардсоном і Фріком Вонком, а також голландським зоопарком рептилій “Серпо” і місцевими селекціонерами вирішила це питання. Після декількох місяців оптимізації протоколів нам вдалося виростити мініатюрні отруйні залози. З того часу ми оптимізували протокол виробництва отрути та охарактеризували клітини, які виробляють токсини”.

Вилуплення Aspidelaps lubricus (особини не використовувалися в дослідженні) Джеремі Тай-А-Пін

Для тих, хто не знайомий з цим поняттям, органоїд – це мініатюрна і спрощена версія органу, з реалістичною мікроанатомією. Вони виготовляються з використанням стовбурових клітин, які дозволяють їм самоорганізовуватися в тривимірній культурі для перетворення в орган, який вони повинні відтворювати. Орган, що формується, являє собою скупчення клітин розміром близько 1 міліметра в поперечнику. Органоїди були створені різними лабораторіями по всьому світу, наближаючись до органів, які варіюються від нирок до мініатюрного, несвідомого мозку. В даному випадку отруйні органоїди нагадують крихітну повітряну кульку розміром з горошину, наповнену рідиною. Таку, яку було б особливо негуманно запустити через весь клас, як шарик для плювання.

“Наша група за останні 10 років досягла успіху у вирощуванні органоїдів з різних людських тканин”, – пояснив Йоеп Боймер, ще один дослідник, який бере участь у проекті. “Для цього ми збираємо стовбурові клітини з тканин дорослої людини і поміщаємо їх у гель у чашці Петрі. За допомогою правильного поєднання факторів росту стовбурові клітини діляться і дають початок міні-органам, що містять різні типи клітин однієї тканини”.

Зразки тканин для органоїдів отрути були взяті з тканини залоз зміїних ембріонів всередині яєць або, в одному випадку, з домашньої змії, яку приспали через хворобу. Щоб виростити органоїди залоз, команді довелося внести деякі зміни у свій звичайний підхід. Змії холоднокровні. Прототипи органоїдів ссавців зазвичай вирощують при температурі 37 градусів за Цельсієм (99 градусів за Фаренгейтом). На жаль, для зміїних органоїдів це не спрацювало. При такій температурі органоїди зазнали реакції теплового шоку і загинули. В результаті довелося знизити температуру до 32 градусів за Цельсієм. Це демонстрація того, що навіть при такому масштабі в органоїдах зберігаються концепції та сигнальні шляхи дорослих стовбурових клітин.

Масштабування

“Кожна тканина має свої особливості, які ми прагнемо змоделювати за допомогою органоїдів”, – сказав Йорік Пост, третій дослідник проекту. “Для зміїної отруйної залози це був дуже очевидний випадок: чи буде вона виробляти отруту? Ми знали, що потенціал цієї технології буде значною мірою залежати від здатності виробляти різні токсини, які складають зміїну отруту. Тому ми були дуже схвильовані, коли знайшли токсини – спочатку на рівні РНК, а потім і на рівні білка”.

Ця робота є надзвичайно перспективною. Дослідники вважають, що вона може потенційно вийти за рамки простого вилучення зміїної ферми з процесу виробництва антиотрути. Вони вважають, що може бути можливим вирощувати імунні клітини, які зазвичай виробляються тваринами, всередині страви. Крім протиотрути, цей підхід може бути корисним для розробки лікарських препаратів на основі компонентів, що містяться в зміїній отруті. Наприклад, існує певний тип ліків від кров’яного тиску, створений на основі токсину, що виробляється отруйною бразильською гадюкою.

А що стосується, без каламбуру, частини проекту, пов’язаної з масштабуванням? “Це одна з головних переваг органоїдної технології”, – сказав Клеверс. “Після того, як буде створено

Source: digitaltrends.com