Вчені ввели білки тихоходки в людські клітини

Заморожуйте їх, нагрівайте, вибухайте в порожній простір; Ці витривалі тварини, відомі як тихохідні тварини, які володіють навичками виживання, ніж будь-який інший організм на планеті, повертатимуться лише за новими. Хоча зрозуміло, що їхня здатність протистояти стресу частково пояснюється їхньою здатністю перетворювати свої нутрощі на гель, механізми цього акту метаболічного збереження ще не з’ясовані.

Нове дослідження під керівництвом дослідників з Університету Вайомінгу виявило, що експресія ключових тихохідних білків у людських клітинах уповільнює метаболізм, надаючи важливе розуміння того, як ці практично незнищенні безхребетні можуть виживати в найекстремальніших умовах.

Команда зосередилася на конкретному білку під назвою CAHS D, який уже відомий як захист від екстремального висихання (висихання). За допомогою різноманітних методів дослідники показали, як CAHS D перетворюється в гелеподібний стан під час стресу, зберігаючи молекули захищеними та захищаючи від висихання.

«Це дослідження дає уявлення про те, як тихохідні та потенційно інші організми, стійкі до висихання, виживають при висиханні, використовуючи біомолекулярну конденсацію», — пишуть дослідники у своїй опублікованій статті. «Крім стресостійкості, наші висновки відкривають шлях для розробки технологій, зосереджених навколо індукції біостазу в клітинах і навіть цілих організмах, щоб уповільнити старіння та покращити зберігання та стабільність».

Тихоходки вже показали, що вони можуть виживати при високих і низьких температурах і високих рівнях радіації, які були б смертельними для людей, а також тривалі періоди без води, що зазвичай так важливо для життя. Вони навіть можуть вижити в космосі.

Попередні дослідження виявили вражаючу кількість хитрощів, які тихохідні використовують, щоб залишитися в живих, створених протягом сотень мільйонів років. По суті, вони дуже добре сповільнюють процеси життєдіяльності за допомогою CAHS D, і це також може бути корисним для клітин людини.

«Дивовижно, але коли ми вводимо ці білки в людські клітини, вони утворюють гель і сповільнюють метаболізм, як у тихоходок», — каже молекулярний біолог Сільвія Санчес-Мартінез з Університету Вайомінгу. «Коли ви вводите людські клітини, які містять ці білки, у біостаз, вони стають більш стійкими до стресів, передаючи деякі здібності тихоходок людським клітинам».

Дещо далі ми зможемо з’ясувати, як передати частину цієї дивовижної стійкості тихоходки нашим власним клітинам і тканинам, потенційно уповільнюючи біологічне старіння та допомагаючи в лікуванні, де життєво важливо безпечне зберігання клітин при низьких температурах, наприклад, органів пересадки.

Буде потрібно багато подальших досліджень, щоб використати цю передачу здібностей, дослідження, яке вже триває з деякими дослідженнями, спрямованими на те, чи можуть тихохідні білки стабілізувати важливі продукти крові, які використовуються для лікування генетичних захворювань. Ранні ознаки є багатообіцяючими в кількох сферах, включаючи те, як білки розумно активуються, коли присутній екологічний стрес, і дезактивуються, коли його немає.

«Коли стрес знімається, тихохідні гелі розчиняються, і людські клітини повертаються до свого нормального метаболізму», — каже молекулярний біолог з Університету Вайомінгу Томас Бутбі.