Teadlased lõid punased verelibled, mil on paar lisaomadust

Veresoone sein. Foto: Shutterstock

Teadlased on püüdnud välja töötada sünteetilisi punaseid vereliblesid, mis jäljendaksid looduslike rakkude omadusi, nagu elastsus, hapniku transport ja pikk ringlusaeg. Seni on kunstrakkudel olnud üks või paar omadust. ACS Nanos teadlased teatasid, et sünteesisid punased verelibled, millel on rakkude kõik loomulikud võimed, lisaks veel paar uut, vahendab Science Daily.

Punased verelibled saavad kopsudest hapniku ja toimetavad selle keha kudedesse. Need kettakujulised rakud sisaldavad miljoneid hemoglobiini molekule ehk rauda sisaldavat valku, mis seob hapnikku. Punased verelibled on väga elastsed, mis võimaldab neil pisikestest kapillaaridest läbi liikuda ja seejärel endine kuju tagasi võtta.

Rakud sisaldavad ka oma pinnal valke, mis võimaldavad neil pikka aega veresoontes tsirkuleerida, ilma et neid hävitaksid immuunrakud. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker ja tema kolleegid soovisid luua kunstlikud punased verelibled, millel oleksid looduslikega sarnased omadused, kuid mis võiksid võimaldada ka uusi ülesandeid, näiteks terapeutiliste ravimite kohaletoimetamine, magnetiline «sihtimine» ja toksiinide tuvastamine.

Teadlased lõid sünteetilised rakud, kattes inimeselt saadud punased verelibled esmalt õhukese ränidioksiidi kihiga. Need kaeti positiivselt ja negatiivselt laetud polümeeridega ning seejärel eemaldati ränidioksiid, saades elastsed rakkude koopiad. Lõpuks kattis meeskond koopiate pinna looduslike punaste vereliblede membraanidega. Kunstlikud rakud olid suuruse, kuju, laengu ja pinnavalkude poolest sarnased looduslike rakkudega ning nad võisid end kapillaaridest läbi pigistada. Hiirte organismis püsisid sünteetilised punased vererakud rohkem kui 48 tundi, ilma täheldatava toksilisuseta.

Teadlased kinnitasid tehisrakkudele kas hemoglobiini, vähivastase ravimi, toksiinianduri või magnetilise nanoosakese, et näidata, et nad suudavad vedada lasti. Samuti näitas meeskond, et uued punased vererakud  võivad toimida bakteritoksiini peibutisena. Teadlaste sõnul uuritakse tulevastes uuringutes tehisrakkude potentsiaali meditsiinilistes rakendustes, näiteks vähiravis ja toksiinide bioresistentsuses.