Фотосинтетический аппарат из шпината пересажен в глаза мыши, чтобы производить энергию и снижать воспаление.
#биотех
Идея пересаживать функциональные части растительных клеток в животных звучит достаточно безумно, кто-то даже может подумать, что это противоестественно. Однако, как это часто бывает с самыми смелыми биотехнологиями, природа сделала всё до нас.
Процесс захвата фотосинтезирующих органелл животными клетками называется клептопластия - когда животное съедает водоросль, но переваривает её не полностью, оставляя внутри себя части клеток водоросли, отвечающие за фотосинтез – хлоропласты.
Ворованные хлоропласты (их называют - клептопласты, вспомните слово клептомания и станет ясно почему) позволяют долгое время питать клетки за счет производства энергии из солнечного света и значительно повышают выживаемость новых хозяев. Иногда это дает им уникальные способности.
Например, фотосинтезирующие морские слизни рода Elysia обладают свойством радикальной автономии: могут отбрасывать все тело (вместе с сердцем, почкой, кишечником и половыми органами) и отращивать новое из одной головы, питаясь за счет энергии фотосинтеза от запасенных в голове хлоропластов.
И, разумеется, глядя на такое, каждый биолог захочет пересадить хлоропласты себе, чтобы перейти с питания органическим веществом (что жутко не экологично: нужно обязательно кого-то убивать, чтобы есть, еще и сельское хозяйство - сложное, трудозатратное, токсичное для окружающей среды) на «зеленую» энергетику: солнце и углекислый газ.
Такой переход нам, конечно, не светит по многим причинам, но вот использовать клептопласты в биомедицине - для поддержки поврежденных клеток и тканей - теоретически возможно. И наконец, появились результаты на применения этого подхода на мышах.
Ощутите, как круто быть ученым:
Исследователи просто купили в магазине шпинат (он был выбран потому, что среди всех салатов в супермаркете шпинат имеет наибольшее содержание хлоропластов), перемололи его в блендере, и отделили раствор с хлоропластами.
Внутри хлоропластов есть специальные стопки пузырьков - тилакоиды - в них идет первый этап фотосинтеза, вырабатывается энергия в виде молекул АТФ и NADP-H (надф-аш, биохакеры и бьюти гики вероятно слышали про капельницы с NAD, которые полезны для здоровья, это те же молекулы)
Тилакоиды отделили от хлоропластов и упаковали в специальные наночастицы, которые могут доставлять свое содержимое внутрь клеток, типа липосом в которых доставлялись мРНК вакцины от ковида.
Такие фотосинтезирующие наночастицы замешали в обычные капли для глаз и закапали мышам с синдромом сухого глаза. Это очень неприятное состояние, когда роговица сохнет и воспаляется из-за повышенной выработки активных форм кислорода.
Наночастицы проникли в клетки глаза и начали вырабатывать молекулы NADP-H которые эффективно устранили избыток активных форм кислорода и сняли симптомы сухого глаза у мышей. Уже ведутся работы для подготовки испытаний на людях.
Замечу, что эффективная дозировка наночастиц с тилакоидами шпината такая низкая, что глаза даже не окрасились в зеленый.
На мой взгляд, самое крутое применение таких наночастиц - это косметика с защитой от фотопровреждений кожи. В теории, можно сделать «активный» SPF-крем, который не только поглощает ультрафиолет, но и синтезирует защитные и энергетические молекулы для клеток кожи, улучшая восстановление от фотоповреждений и синтез коллагена. А может и от псориаза/ дерматитов или седины было бы эффективно, надо тестировать!
Такие дела.
P.S. Обязательно зайдите в комменты и посмотрите на фотографию морских овечек - слизней, запасающих хлоропласты водорослей внутри тела - это самые милые слизни, которых можно представить.
5
Почему этанол проникает через ткани быстрее, чем вода?
