Доноры-киборги: в Казани учатся управлять человеческими клетками

Первые шаги к решению этой мировой задачи делают учёные КФУ, которые создают уникальные клетки-киборги и учатся управлять ими.

«Слоёный пирог»

Равиль Фахруллин

Говорят, лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать. Равиль Фахруллин, доцент кафедры микробиологии КФУ, доктор биологических наук, показывает пробирку с жидкостью и осадком на дне. Подносит к ней магнит, проводит им вверх по стеклу, и осадок «ползёт» за магнитом. Такой профессиональный фокус! Магнитные технологии учёные используют уже 60-70 лет. А клетки с магнитными частицами сейчас изучают около 300 лабораторий по всему миру. Такие клетки учёные условно называют «киборгами».

– Мы создаём технологию, позволяющую «пришивать» магнитные наночастицы к клеткам человека, – рассказывает Равиль Фахруллин. – С помощью обычного магнита мы можем манипулировать этими частицами, а с ними и клетками, на расстоянии.

Магнит манипулирует частицами на расстоянии

Магнитные наночастицы позволяют доставить «человеческие кирпичики» куда надо. Ведь они будут притягиваться к магниту, расположенному в нужном месте. Кроме того, внося последовательно разные типы клеток, например, мышечные или клетки кожи, можно получать некое подобие ткани человека. А если взять фигурный, например круглый магнит, то из них получится «слоёный пирог» заданной формы. 

Плата за прогресс: в каких районах чаще всего болеют раком?>>

Правда, в тканях человека эти «кирпичики» строго упорядочены. Каждый из них занимает своё место и выполняет свою работу, каждый в нужное время размножается или умирает. Разгадать эту загадку природы учёные пока не смогли. Но если это когда-нибудь удастся, то магнитные технологии помогут воссоздавать ткани человека и использовать их в трансплантологии. Можно будет получать донорскую кожу, мышцы, эпителий кишечника или другое. Ведь на каждый вид человеческих тканей или части органов найдётся своя болезнь.

Живи и размножайся

Но одно дело просто управлять клетками-киборгами, а другое – добиться, чтобы они при этом оставались живыми, росли и не вредили человеку. Ноу-хау казанских микробиологов в том, что они не загоняют магнитные частицы внутрь клетки, как делают остальные, а прикрепляют их к поверхности. Этот способ не только быстрый, дешёвый и эффективный, но и потенциально менее опасный, чем аналогичные.

Казанец Рустем Хасанов бесплатно помогает больным детям по всей России>>

Сравните, чтобы ввести частицы внутрь клетки, её нужно выращивать от 12 до 72 часов, а в лаборатории института фундаментальной медицины и биологии КФУ «человеческие кирпичики» делают магнитными всего за 10-15 минут. Достаточно поместить клетки в суспензию уникальных наночастиц, которые казанские учёные впервые получили в 2009 г., и эти «магнитики» начнут обволакивать каж­дую из них тонким слоем. При этом контакт с наночастицами на поверхности будет лучше, чем если они окажутся внутри.

Белые идут! Как избежать отравления грибами?>>

К тому же, «казанский» вариант позволяет свести к минимуму потенциальную опас­ность для жизни клеток. Ведь не исключено, что, проникая внутрь, магнитные частицы окажут токсическое влияние на клетку или изменят её на генном уровне. А если она начнёт делиться, то теоретически каждая её «дочка» получит какой-то запас наночастиц. В общем, данных о безопасности такого метода пока нет, но это вряд ли пойдёт на пользу организму.

В отличие от «конкурентов» с наночастицей внутри, клетка с «магнитиками» на поверхности, попадая в организм, растёт и постепенно сбрасывает их с себя в межклеточное пространство. Сейчас казанские исследователи работают над тем, чтобы магнитные наночастицы не оказывали отрицательного влияния на «живой кирпичик», не мешали ему расти и размножаться.

- Наш метод - это начальные шаги к лечению смертельно опасных болезней, - объясняет Равиль Фахруллин. - Я считаю, что в таких случаях человеку захочется жить даже с наночастицами внутри. Тем более что перед применением подобных технологий их потенциальную опасность обязательно изучат. На мой взгляд, самое реалистичная область применения - это пересадка кожи после ожогов или травм. Гипотетически в дальнейшем станет возможно выращивать и органы. Но пока это очень далёкая перспектива, потому что они состоят из разных тканей и их комбинаций. Наука до этого ещё не дошла. Но мы верим, что когда-то можно будет создать банк из искусственно выращенных донорских органов.

Смотрите также:

• Казанский офтальмолог Алексей Расческов: «Искусственный глаз появится лет через 30-40» →
• Опытное сердце. Больным в будущем будут назначать точечные лекарства →
• Секреты сильной половины: как сохранить здоровье? →