Ученые запустили химические «фабрики» в живых клетках с помощью света
Исследователи впервые управляли химической реакцией в живых клетках с помощью света.
Ученые из Центра исследований в области биологической химии и молекулярных материалов (CiQUS) в Испании успешно создали химические связи внутри клеток млекопитающих с помощью фотокатализа. Технология открывает новые стратегии точного манипулирования человеческими клетками для точечной терапии, считают ученые.
Химики интегрировали «неродные» фотосенсибилизаторы в клетки млекопитающих. Эти вещества могут поглощать зеленый или синий свет и вызывать искусственные химические реакции в клеточной среде. Под воздействием освещения внутри модифицированных клеток формировались индолы - химические соединения, участвующие в важных биологических реакциях.
Иллюстрация синтеза индолов под действием света в живых клетках. Изображение: Cinzia D’Avino et al., J. Am. Chem. Soc.
При фотосинтезе растения используют хлорофилл для улавливания солнечного света и преобразования его в химическую энергию. Эта энергия затем используется для преобразования углекислого газа (CO2) и воды в глюкозу (сахар) и кислород. В эксперименте фотосенсибилизаторы выполняли ту же роль, что и хлорофилл, заставляя компоненты, присутствующие в клетке связываться в индолы.
Индолы, тип химического вещества, обнаруженного в растениях и овощах, таких как брокколи и цветная капуста, изучаются для профилактики некоторых видов рака. Результаты эксперимента показывают возможность использования света для изготовления функциональных молекул в живой среде.
Мы ожидаем, что в обозримом будущем эти технологии откроют новые стратегии точного манипулирования человеческими клетками, тем самым способствуя разработке инновационных методов терапии.
Хосе Луис Маскареньас, профессор Центра исследований биологической химии и молекулярных материалов и соавтор исследования