Этот чип может «запрограммировать» клетки человека на выполнение других функций

Одно из самых важных достижений медицины за последние годы — это использование стволовых клеток для лечения человеческих болезней. Этот тип клеток в человеческом организме большом количестве имеется только на стадии эмбриона. Они способны превращаться в клетки разных тканей, поэтому в период развития из них создаются органы человека. С возрастом их становится все меньше, человеческий организм перестает восстанавливаться, стареет и умирает. Но вот уже несколько лет ученые создают стволовые клетки из уже сформировавшихся тканей, используя для этого самые высокие технологии. Этот процесс сложен и опасен тем, что в ходе процесса могут возникнуть раковые клетки. Но недавно американские ученые разработали чип, который программирует живые клетки на выполнение других функций. Стадия стволовой клетки минуется, побочных эффектов нет, но результат оказывается таким же.

Ученые создали чип, который умеет «программировать» клетки

Как создаются стволовые клетки?

У человека есть несколько естественных источников стволовых клеток: костный мозг, жировая ткань, а также кровь из пуповины. Сегодня некоторые родители платят деньги за то, чтобы у их детей взяли образцы пуповинной крови для консервации. Таким образом они обеспечивают отпрыскам возможность использовать содержащиеся в этой крови стволовые клетки для лечения возможных заболеваний в будущем. К сожалению, на сегодняшний день это довольно новая технология и сведений об успешном использовании пуповинной крови нет.

Стволовые клетки могут спасти жизнь, но их создание — очень дорогая услуга

Зато ученые уже применяют на деле стволовые клетки, созданные в лабораторных условиях. В ходе этого процесса ученые берут образцы уже сформированных клеток из глубоких слоев кожи. Они помещаются в оборудование для программирования клеток при помощи языка Cello. Отличие от обычного программирования в этом случае заключается лишь в том, что вместо числовых данных исследователи работают с входящими в состав ДНК нуклеиновыми кислотами. Внося в них новые данные, ученые подвергают сформированные «обратному развитию» и превращают в стволовые.

При использовании стволовых клеток могут возникнуть серьезные побочные эффекты

Весь этот процесс занимает довольно много времени и обходится пациентам в круглые суммы. Вдобавок к этому, в процессе изменения генетических данных могут развиться раковые заболевания.

Читайте также: Что такое стволовые клетки и зачем они нужны?

Чип для лечения людей от опасных болезней

Чтобы решить эту проблему, недавно ученые из Медицинской школы Университета Индианы создали чип, который способен самостоятельно перепрограммировать клетки для выполнения других задач. На одной стороне чипа имеются крошечные иглы, а на другой — прямоугольный контейнер с генетическими данными. Под воздействием электричества, новая генетическая информация проникает в клетки под чипом и заставляет выполнять другие функции. В общем, из обычных клеток кожи можно сделать кровеносные сосуды, нервные клетки и так далее.

3D-изображение созданного чипа

Автор научной работы Чандан Сен (Chandan Sen) предлагает следующий способ применения новой технологии. Допустим, человек попал в дорожную аварию и получил серьезные травмы. Его кровеносные сосуды были сильно повреждены и к некоторым органам перестала поступать кровь. В этом случае врачи смогут вставить чип, создать из уцелевших клеток кожи кровеносные сосуды и вылечить человека. Такой метод лучше донорства, потому что ткани создаются из родных для человека материалов — вероятность отторжения и возникновения последующих проблем минимальна.

Вариант расположения чипа на теле человека

По данным издания New Atlas, технология разрабатывалась на протяжении пяти лет. Сегодня ученые уже готовы вывести созданный чип из стадии прототипа и заняться тестированием финальной версии на людях. Только вот для этого им нужно дождаться разрешения от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Когда устройство можно будет использовать в клинических условиях, ученые надеются при помощи него лечить повреждения головного мозга, повреждения нервов и другие серьезные заболевания.

Видео с описанием технологии

Источник