A megfigyelésnek fontos gyakorlati haszna lehet a szövet- és szervnövesztésben.

Minél sűrűbb egy emberi tömeg, annál nagyobb a valószínűsége az azt alkotók közti fizikai, kommunikációs és egyéb interakcióknak, akár a fertőzéseknek is. Mint az MIT kutatói megfigyelték, nincs ez másként a sejtekkel sem: ha kisebb helyre vannak összeszorítva, esetükben is nő az összetevők interakcióinak aránya, ami jelentősen megváltoztatja a sejt állapotát és fejlődését is. A szakértők most megjelent tanulmánya szerint a sejtek fizikai összenyomása gyorsabb növekedést és osztódást eredményez.

A kutatók szerint erre az lehet a magyarázat, hogy az összenyomás hatására víz távozik a sejtből, így a fehérjék és a többi összetevő közelebb kerülnek egymáshoz. Egyes fehérjék pedig ennek hatására új jelátviteli útvonalakat indíthatnak be, és géneket aktiválhatnak a sejten belül. A kutatók által végzett kísérletek alapján a gyakorlatban ez úgy valósul meg, hogy a sejtekben olyan folyamatok indulnak be, amelyek lényegében az őssejti tulajdonságok megőrzésére irányulnak. Ebben az állapotban pedig a sejt gyorsan képes növekedni és specializáltabb sejtekké osztódni, ami azt jelenti, hogy rövid idő alatt létrehozhatók belőle miniatűr szervek, amelyeken például különféle betegségek vagy gyógymódok vizsgálhatók.

A kísérletek során olyan oldatokba kevertek bele különféle sejteket, amelyek rugalmas hidrogéllé szilárdultak. A sejteket aztán a gélre helyezett súlyokkal nyomták össze, 10–30 százalékkal csökkentve teljes térfogatukat. Az összenyomott sejtek vizsgálata során kiderült, hogy ezek valóban vizet veszítettek, így összetevőik közelebb kerültek egymáshoz.

Annak vizsgálatára, hogyan változik ennek nyomán a sejtek működése, az úgynevezett Wnt/β-katenin jelátviteli útvonal összetevőit vizsgálták, amely a sejtek gyarapodásának sebességét szabályozza. A Wnt-útvonal különösen a belekben fontos, gyakorlatilag ez felel a bélfal felszínének folyamatos megújulásáért azáltal, hogy egyes sejteket őssejti állapotban tart, hogy ezek aztán friss hámot termeljenek. A kutatók egerek bélfalából vett sejtekből növesztettek fél milliméteres miniszerveket, majd ezek egy részét összenyomták. Az eredmény látványos volt, a fizikailag összenyomott sejtekből álló organoidok gyorsabban és nagyobbra nőttek, illetve több őssejtet is tartalmaztak, mint a nem összenyomott szervecskék.

A felfedezés nagyon fontos lehet a szervmérnökök számára, hiszen rámutat két nagyon egyszerű, mégis fontos összefüggésre. Egyrészt, hogy a sejtek és az ezekből álló szervecskék fizikai összenyomása nagyobb mértékű és gyorsabb növekedést eredményez. Másrészt, hogy a sejtek viselkedése nagymértékben függ víztartalmuktól. A szakértők a következő fázisban azt szeretnék vizsgálni, hogy az összenyomott emberi sejtekből növesztett organoidok mennyire lehetnek használhatók a személyre szabott gyógyszeres terápiák kidolgozása és tesztelése során.

Forrás: ipon.hu / news.mit.edu / cell.com