клетка организма

КАК ВЫГЛЯДЯТ И РАБОТАЮТ КЛЕТКИ ЧЕЛОВЕКА

Так выглядят адипоциты. Адипоцит — клетка, из которой в основном состоит жировая ткань. Адипоциты участвуют в жировом обмене, обладают способностью накапливать жиры, которые в дальнейшем используются организмом для выработки энергии.

Две клетки рака человека перед разделением на четыре. Изображение увеличено в 100 раз.

Раковые клетки пойманы на воровстве митохондрий «щупальцами»

nature.com

Ученые из Женской больницы Бригама и Массачусетского технологического института обнаружили необычный способ, которым рак защищается от иммунной системы. Опухоль направляет в сторону иммунных клеток маленькие «щупальца» и высасывает митохондрии. Благодаря этому раковая клетка получает энергию и истощает лимфоцит.

«Рак убивает, когда иммунная система подавлена, а опухолевые клетки способны метастазировать. Похоже, нанотрубочки помогают и в том и в другом, — говорит автор исследования Шиладитья Сенгупта, директор Центра инженерной терапии Бригама. — Это совершенно новый механизм, с помощью которого раковые клетки обходят иммунную систему. Теперь у нас есть потенциальная мишень для поисков лекарства».

Ученые культивировали раковые клетки молочной железы и иммунные Т-клетки совместно. С помощью полевого эмиссионного сканирующего электронного микроскопа они заметили, что клетки физически связаны крошечными «щупальцами» шириной 100–1000 нанометров. Для сравнения, толщина человеческого волоса — от 80 000 до 100 000 нанометров. В некоторых случаях нанотрубочки сплетались и формировали толстые жгуты.

Команда пометила митохондрии флуоресцентным красителем и наблюдала, как ярко-зеленые органеллы вытягиваются из Т-лимфоцитов, проходят через нанотрубки и попадают в раковые клетки.

i) Предполагаемая модель воровства митохондрий. h) Передвижение митохондрий (желтые стрелочки) по нанотрубочкам от иммунной клетки к раковой

«Это было очень интересно, у раковых клеток никогда не наблюдали подобного поведения», — говорит автор работы Хэ Линь Чжан, главный исследователь Центра инженерной терапии.

Затем ученые попытались выяснить, что произойдет, если помешать раковым клеткам захватывать митохондрии. Они ввели ингибитор образования нанотрубочек в подопытных мышей, и рост опухолей у них снизился.

Работа с ДНК внутри клетки.

"Вирус превращает клетки организма в зомби, это восхитительно интересно"

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско обнаружили, что клетки, поражённые вирусом SARS-CoV-2, имеют отростки (филоподии), похожие на «зловещие» щупальца ("sinister" tentacles), которые тянутся к здоровым клеткам, что способствует быстрому поражению организма инфекцией

Об этом пишет Financial Times со ссылкой на исследование, которое опубликовал научный журнал Cell

«Существуют нити, которые протыкают дыры в других клетках, и вирус проходит через отверстие от клетки к клетке. Наша гипотеза в том, что это ускоряет заражение», — пояснил профессор Неван Кроган

ссылка на гифку

/кадр из фильма "Life"/

Стартап сделает вашу копию-эмбрион, чтобы вырастить ткани для пересадки

Продолжение этого поста. 

Израильская биотехнологическая компания планирует создавать человеческие эмбрионы для получения тканей для трансплантации.

Чуть ранее Джейкоб Ханна, биолог из Института Вайсманна продемонстрировал, что из стволовых клеток мышей, без яйцеклеток и сперматозоидов, можно создать эмбрионы и вырастить их в механической утробе до стадии, когда у них разовьется бьющееся сердце, кровоток и головная складка.

Теперь компания Renewal Bio собирается сделать то же самое с людьми. В итоге компания рассчитывает получить человеческие эмбрионы, эквивалентные сорока- или пятидесятидневной беременности. На этой стадии уже сформированы органы, а также конечности и пальцы.

"Мы видим эмбрионы как лучший 3Д-принтер", - говорит Ханна. "Мы хотим знать, можем ли мы использовать эти эмбрионы, чтобы получить клетки для трансплантации."

Клетки например крови эмбриона могут быть собраны, размножены и влиты пожилому человеку, чтобы "перезагрузить" его иммунную систему. Еще одним решением может быть выращивание эмбрионов бесплодных, в силу возраста, женщин и дальнейшее использование собранных гонад, из которых потом можно вырастить яйцеклетки - в лаборатории или трансплантировать их женщине.

Но конкретные планы компания пока не озвучивает, чтобы не завышать ожидания и не пугать народ. Омри Амирав-Дрори, директор стартапа, считает, что они обладают самой многообещающей технологией со времен CRISPR. "Возможность создать эмбрион без спермы, яйцеклеток и утробы невероятна! Мы считаем, что эта технология может оказать огромное влияние как на фертильность, так и на долголетие."

Возможным такой прорыв сделала комбинация стволовых клеток и нового типа реакторов в лаборатории Ханны. Год назад исследователи впервые показали "механическую утробу", в которой несколько дней выращивали эмбрионы мышей. Система включала в себя вращающиеся колбы с сывороткой крови, насыщенной кислородом. В новом исследовании Ханна использовал те же механические утробы для выращивания эмбрионов созданных из стволовых клеток.

Когда стволовые клетки выращиваются вместе в контейнерах особой формы, они начинают спонтанно объединяться и создавать структуры, называемые эмбриоиды, бластоиды, грабоиды - синтетические эмбриомодели. Многие ученые, впрочем, настаивали, что не смотря на внешнее сходство, эти структуры неспособны развиться.

Однако, Ханна смог вырастить эти эмбриомодели в своих механических утробах больше, чем когда-либо - до стадии, когда начинает биться сердце, течь кровь и появляются зачатки мозга и хвоста. "Эмбрионы выглядят прекрасно! Анализ клеток разных типов показывает, что они на 95% совпадают с обычными эмбрионами мышей".

Но даже при этом всем, технология выращивания искусственных эмбрионов остается неэффективной. Лишь 1 из 100 попыток была успешной, и даже эти эмбрионы, которые развивались дольше других, в конце концов, начинали страдать от аномалий развития, таких как проблемы с сердцем. Возможно, потому, что чтобы расти дальше, им требуется правильное кровоснабжение.

В будущих экспериментах Ханна собирается использовать собственные клетки крови и кожи (а также клетки нескольких добровольцев) для создания эмбрионов человека. Эта перспектива не пугает Ханну. Сейчас нет способа перейти от жизни в пробирке - к настоящей. Без плаценты, пуповины, соединяющей эмбрион с матерью, ни один искусственный эмбрион не выживет после трансплантации в утробу. "Мы не пытаемся создать копии людей, нельзя назвать 40-дневный эмбрион мини-мной".

Но с развитием подобных технологий могут начаться дебаты о правах эмбрионов и могут ли они использоваться как мясо для науки и медицины. Национальные институты здоровья США порой отказывают в финансировании исследованиям искусственных эмбрионов, когда им кажется, что они будут слишком похожи на настоящих.

И хотя Ханна считает, что искусственные эмбрионы из стволовых клеток, выращенные в лаборатории, никогда не будут приравнены в правах к человеку, у него есть план, как этого наверняка избежать. Возможно, например, генетически модифицировать зародыш так, что эмбрион не разовьет голову. Ханна считает, что подобные ограничения помогут с этическими дилеммами. "Мы думаем, что это важно и вложили много усилий в это", - говорит Ханна. "Генетические изменения могут убрать легкие, сердце или мозг".

Стартап уже нанял нескольких студентов Ханны и лицензировал технологию Института Вайсманна. Теперь он начнет вкладывать деньги в улучшение инкубаторов, разработку сенсоров для отслеживания развития эмбрионов и искать пути продления срока их жизни в лаборатории. Ханна, являющийся сооснователем Renewal, опрашивал ученых и врачей, чтобы узнать, что бы они сделали, имея доступ к множеству синтетических эмбрионов возрастом в дни или даже недели.  "Мы спрашивали людей: представьте, чего мы могли бы добиться, какие перспективы бы открылись? И у них загорались глаза!"

Культура кардиомиоцитов 5-дневных мышей