Vědcům z Kalifornské univerzity v San Franciscu se povedl jedinečný počin. Vytvořili molekuly, které se chovají jako buněčné lepidlo a jsou schopné spojovat buňky v lidském těle. To by v budoucnu mohlo vést k tvorbě orgánů a tkání pro transplantace..

Týmu výzkumníků se podařilo zkonstruovat sadu syntetických molekul, kterou lze manipulovat tak, aby přiměla buňky v lidském těle navzájem se mezi sebou spojovat. Toto tak zvané buněčné lepidlo se podobá adhezivním molekulám, které se přirozeně vyskytují v buňkách lidského těla.

Jsou to právě tyto molekuly, které určují, jakým způsobem jsou naše tkáně, nervy či orgány strukturovány a jejich buňky spojeny dohromady.

Adam Stevens, pracovník Cell Design Institute na Kalifornské univerzitě, který se na výzkumu podílel, vysvětluje: „Vlastnosti tkáně, jakou je například vaše kůže, jsou z velké části určeny tím, jak jsou v ní organizovány různé buňky.“ A dále pokračuje:

„Vymýšlíme způsoby, jak ovládat tuto organizaci buněk, která je klíčová pro to, abychom byli schopni syntetizovat tkáně s vlastnostmi, jež chceme.“ Buněčné lepidlo by mohlo sloužit k hojení ran pacientů a k obnově jejich zničených nervů.

Případně také pracovat na regeneraci nemocných plic, jater a dalších životně důležitých orgánů, což by mohlo vést ke zmírnění krizového nedostatku orgánů pro transplantace.

Instrukce zapadané prachem

U čerstvě narozených miminek, dokonce ještě před jejich narozením, se tělní buňky mezi sebou znovu snadno spojují, když dojde k jejich rozdělení. Je to dáno tím, že děti stále rostou, a tak je těchto aktivních spojů zapotřebí.

Díky tomu se jim i snadno a rychle hojí nejrůznější rány a škrábance. Adhezní molekuly dětských buněk mají zkrátka jasné instrukce, jak se poskládat, aby vytvořily tkáně, orgány a nervy.

Ovšem jak lidé stárnou a jejich tělo už dále neroste, tyto instrukce jako by zapadají prachem. Když pak dojde například k poškození jaterních buněk, adhezní molekuly postrádají pokyny k tomu, jak je zase správně spojit.

A právě zde by mohlo pomoci buněčné lepidlo. Před jeho odesláním do těla jej vědci mohou obohatit o instrukce, se kterými buněčnými molekulami se má navázat a jak pevné má být spojení mezi nimi. Tím mohou napomáhat procesům hojení a regenerace.

Lepidlo ke spojování buněk

V orgánech, jako jsou plíce nebo játra, je spojení buněk velmi pevné, oproti tomu v imunitním systému umožňují slabší spoje buňkám snadněji prostupovat krevními cévami nebo buňkami kůže či orgánů, aby se dostaly k patogenu nebo zranění.

Aby bylo buněčné lepidlo schopné tohoto přizpůsobení, přidali do něj vědci dvě složky. Část molekuly na jejím povrchu funguje jako receptor, jenž určuje, se kterými buňkami smí interagovat, uvnitř se pak nachází sekce, která reguluje pevnost vazby s buňkou.

Díky tomu jsou vědci schopni vytvořit řadu molekul buněčné adheze připravených na vazbu různými způsoby. Wendell Lim, ředitel Cell Design Institutu Kalifornské univerzity a hlavní autor článku zveřejněného v časopise Nature, k tomu říká:

„Byli jsme schopni zkonstruovat molekuly, které nám umožňují kontrolovat, s jakými buňkami se spojí a také jak bude toto spojení vypadat.“ Věří, že by do budoucna mohli být schopni vybudovat i falešné lidské tkáně, které by prohloubily porozumění lidskému tělu jako celku.