Forscher der UC San Francisco (UCSF) haben Moleküle entwickelt, die wie „Zellkleber“ wirken und genau steuern, wie Zellen zusammenhalten. Diese Entdeckung stellt einen wichtigen Fortschritt beim Aufbau von Geweben und Organen dar, ein Ziel, das die regenerative Medizin seit langem verfolgt.
„Klebemoleküle“ kommen auf natürliche Weise bereits im gesamten menschlichen Körper vor. Sie halten Dutzende Billionen zusammen Zellen in einer sehr gut organisierten Art und Weise. Sie bilden Strukturen, schaffen neuronale Schaltkreise und leiten Immunzellen zu ihren Zielen. Darüber hinaus erleichtert die Adhäsion die Kommunikation zwischen Zellen, um das Gleichgewicht des Körpers als selbstregulierendes System aufrechtzuerhalten. Im Erwachsenenalter verschwinden viele der molekularen Anweisungen, die diese generativen Prozesse steuern, und einige Gewebe, wie zum Beispiel Nerven, erholen sich nicht mehr von Verletzungen oder Krankheiten. Die regenerative Medizin versucht, diese Haftmoleküle zu verwenden, um Gewebe zu regenerieren und zu heilen.
Neue Perspektiven für die Regenerative Medizin
In der Ausgabe von Nature vom 12. Dezember 2022 ist eine neue Studie (Ich verlinke es hier) zeigte, wie Forscher Zellen so manipulieren konnten, dass sie die Interaktionen mit anderen Zellen kontrollieren konnten. Der leitende Autor der Studie, Dr Wendell Lim, unterstrich die Bedeutung dieser Entdeckung für den Bereich der regenerativen Medizin, mit der Möglichkeit, Organe und Gewebe viel einfacher und schneller aufzubauen.
„Der Aufbau eines Gewebes, etwa der Haut, hängt maßgeblich davon ab, wie die verschiedenen Zellen darin angeordnet sind“, sagt er Adam Stevens, Ph. D. des Cell Design Institute und weiterer Hauptautor der Veröffentlichung.
Wir versuchen, diese zelluläre Organisation zu kontrollieren, die für die Herstellung von Stoffen mit den gewünschten Eigenschaften unerlässlich ist.
Wie der von UCSF-Wissenschaftlern entwickelte Mechanismus funktioniert
Die besondere Qualität eines Gewebes wird oft durch die enge Verbindung seiner Zellen bestimmt. In einem festen Organ wie der Lunge oder der Leber sind die Zellen oft fest miteinander verbunden. Im Immunsystem ermöglichen schwächere Bindungen jedoch, dass Zellen durch Blutgefäße fließen oder zwischen engeren Zellen in der Haut oder Organen kriechen, um einen Krankheitserreger oder eine Wunde zu erreichen. Forscher haben Moleküle geschaffen, die sich in zwei Teile aufspalten, um die Zellverbindung zu steuern. Ein Teil wirkt außerhalb der Zelle und bewirkt eine Interaktion mit anderen Zellen. Der andere Teil, innerhalb der Zelle, reguliert die Stärke der Bindung. Diese Teile können leicht kombiniert und modifiziert werden, um verschiedene Zellen zu erzeugen, die unterschiedlich binden.
„Es ist wirklich aufregend, dass wir jetzt besser verstehen, wie die Evolution Körper bauen konnte“, fügte Stevens hinzu. „Unsere Arbeit hat einen flexiblen molekularen Adhäsionscode enthüllt, der bestimmt, wie Zellen miteinander interagieren. Jetzt, da wir beginnen, dies zu verstehen, wird die regenerative Medizin in der Lage sein, diesen Code zu nutzen, um zu beeinflussen, wie sich Zellen zu Geweben und Organen zusammenfügen. Diese Tools könnten wirklich revolutionär sein.
