Учёные впервые добились быстрого деления клеток морских губок
Исследователи из Института океанографии Харбор-Бранч Университета Флориды и их коллеги из Вагенингенского университета (Нидерланды) совершили прорыв в культивировании клеток морских беспозвоночных (губок). Впервые удалось достичь значительного увеличения как скорости, так и количества клеточных делений.
Проблема и прорыв
Несмотря на многолетние усилия, до сих пор не существовало клеточных линий для морских беспозвоночных, включая губок — источник тысяч новых химических соединений с фармацевтическим потенциалом. Получение этих веществ — узкое место в разработке лекарств на их основе, так как добыча из дикой природы экологически неустойчива, а химический синтез сложен.
Учёные продемонстрировали, что оптимизированная по аминокислотам питательная среда стимулирует быстрое деление клеток у девяти видов морских губок. Это первое свидетельство исключительно быстрого деления клеток у морских беспозвоночных, а также возможность их субкультивирования (пересева).
Результаты исследования
- Самые быстро делящиеся клетки удваивались менее чем за один час.
- Культуры трёх видов были субкультивированы от трёх до пяти раз.
- После субкультивирования было зафиксировано в среднем 5.99 удвоений популяции.
- Продолжительность жизни культур составила от 21 до 35 дней.
Значение и перспективы
Эти результаты закладывают основу для:
- Создания клеточных моделей морских беспозвоночных для изучения ранней эволюции животных.
- Понимания роли вторичных метаболитов (биоактивных соединений) у губок.
- Прогнозирования влияния изменения климата на экологию коралловых рифов.
- Масштабирования производства химических веществ губок для клинических испытаний и разработки новых лекарств (например, против рака).
Контекст
Губки (тип Porifera) — одни из древнейших многоклеточных животных (Metazoa) и ключевые компоненты многих донных морских экосистем. Будучи сидячими организмами, они эволюционировали сложные химические системы для защиты, коммуникации и предотвращения обрастания. Эти химические вещества взаимодействуют с молекулами, консервативными в эволюционной истории, которые вовлечены в процессы человеческих болезней (клеточный цикл, иммунные реакции и др.).
Программа по открытию лекарств в FAU Harbor Branch сосредоточена на поиске методов лечения рака поджелудочной железы и инфекционных заболеваний.