Соединения, образующиеся в клетках при некоторых заболеваниях, бесконтрольно накапливаются и приводят к повреждению. Чтобы лучше понять роль таких соединений в здоровье и болезни, исследователи создали специальные биосенсоры, объединив чувствительные и флуоресцентные белки на генетическом уровне. При встрече с нужным соединением чувствительный белок вступает с ним в реакцию, изменяя функцию флуоресцентного белка, и исследователи наблюдают за этими изменениями в режиме реального времени.
Биосенсоры не нужно вводить в организм человека: для этого используются культуры клеток, полученные от больного.
«Например, стволовые клетки можно взять у пациента с определенным заболеванием и дифференцировать в культуре в интересующий тип клеток, и с помощью этой модели с помощью биосенсоров можно увидеть, что с этими клетками не так. Или раковые клетки могут быть пересажены экспериментальному животному, в результате чего флуоресцентная опухоль может быть выращена в естественных условиях. Кроме того, этим животным можно вводить различные вещества и проверять их действие. Биосенсоры можно эффективно использовать для скрининга лекарств», — пояснил «Газете.Ru», старший научный сотрудник группы методов редактирования генома Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины Российского национального исследовательского медицинского университета. Н.И. Пирогова Дмитрий Билан.
В частности, исследователи выяснили, как меняется кислотно-щелочной баланс в различных структурах головного мозга у крыс с первых секунд ишемического инсульта. Они обнаружили, что перекись водорода, один из важных маркеров окислительного повреждения, в острой фазе образуется в клетках незначительно, но максимальное окисление происходит на следующий день. Такие исследования открывают новые перспективы для понимания механизмов патогенеза инсульта.
Исследователи рассчитывают, что биосенсоры в будущем найдут широкое применение как в персонализированной медицине, так и в фундаментальных исследованиях.
