Ученые разработали компьютерную модель, позволяющую перепрограммировать живые клетки

Программирование преобразований клеток


Группа ученых их Центра биомедицинских систем (Centre for Systems Biomedicine, LCSB) Люксембургского университета разработали математическую модель, с помощью которых можно рассчитать последовательность воздействий и химический состав используемых препаратов, с помощью которых можно инициировать эффективное превращение живых клеток определенного типа, к примеру, клеток кожного покрова, в клетки другого типа, даже в клетки нервных тканей.

Расчеты, произведенные с помощью новой математической модели, позволят вырастить любую ткань без необходимости использования крайне дорогостоящих технологий, вовлекающих использование стволовых клеток. Такая возможность играет чрезвычайно огромное значение для бурно развивающейся в последнее время области регенеративной медицины.

Все клетки живых организмов происходят из эмбриональных стволовых клеток, которые являются основным строительным материалом. Делясь, эти стволовые клетки, дифференцируются все больше и больше, превращаясь, в конце концов, в клетки определенного вида тканей. И эти конечные клетки обретают стабильное и устойчивое состояние, к примеру, клетка кожи никогда спонтанно не превратится в клетку сердечной мышцы, в клетку крови или в нервную клетку, если ее специально не подтолкнуть к этому.

Методы перепрограммирования живых клеток находятся еще в "младенческом" возрасте. Только в прошлом году Синья Яманака (Shinya Yamanaka) и Джон Бердон (John Burdon), исследователи в области стволовых клеток, получили Нобелевскую премию за разработку технологии дифференцированного преобразования соматических клеток назад в стволовые клетки. А первое успешное преобразование клеток кожи в нервные клетки было произведено в одной из лабораторий в 2010 году.

Для того, чтобы инициировать преобразование типа живой клетки ученые-биологи используют "коктейли" со сложным химических молекулярным составом, некоторые вещества в котором отвечают за факторы роста, другие - за генетические преобразования в существующих клетках. Это позволяет ученым достаточно точно управлять генетической деятельностью конверсионного клеточного процесса. Однако, этот метод является самым тяжелым и длительным научным методом, методом проб и ошибок.

Создав свою математическую модель, исследователи из LCSB заменили метод проб и ошибок компьютерными вычислениями. "Наша математическая модель основана на обширной базе данных, в которой собрана вся доступная информация о действиях отдельных генов и эффектах этих действий. Выбирая методы активации определенных генов, мы добиваемся активации превращения клеток определенного типа в клетки другого типа. При этом, конечные клетки обладают высокой жизнеспособностью и стабильностью" - рассказывает Айзек Креспо (Isaac Crespo), программист, принимавший участие в создании математической модели.

Теперь, как говорится, дело осталось за малым. Ученым предстоит проверить экспериментально правильность работы математической модели, запустив в лаборатории процессы преобразования одних типов живых клеток в другие. После этого, и внесения коррекций в модель, ученые-биологи и медики получат в свое распоряжение мощнейший инструмент, способный вывести область регенеративной медицины на качественно новый уровень реализации.




Ключевые слова:
Компьютер, Математическая, Модель, База, Данные, Гены, Активация, Преобразование, Клетка, Стволовая, Тип, Кожа, Нервы

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые научились управлять превращением стволовых клеток при помощи единств ...
  • Ученые обнаружили новый тип стволовых клеток
  • Биологи повернули вспять процесс клеточного старения.
  • Впервые ученым удалось трансформировать клетки кожи в функционирующие нейро ...
  • Ученые успешно превратили клетки кожи человека непосредственно в кровяные к ...




  • 5 августа 2013 08:26
    #1 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Не знал что уже додумались до управления типом клетки. Круто.
        
    5 августа 2013 09:16
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Действительно впечатляет!


    --------------------
        
    5 августа 2013 15:20
    #3 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Съел таблеточку, оброс панцирем и пошёл вечерком по городским окраинам прогуляться - ножи и арматура уже не страшны. Вернулся, съел другую и с утреца на работу в офис в человеческом виде. wink
    Да, очень интересная разработка. Ведь такая технология, теоретически, позволит превращать клетки опухоли в обычные клетки поражённого органа прямо в организме.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.