A tudományos életben gyakran megtörténik, hogy amit „kidobásra” ítélnek, arról bizonyosodik be, hogy a legértékesebb dolgok egyike.
Ez történt az amerikai Houston-ban működő Rice Egyetem segédprofesszorával, Deepak Nagrath-tal is. A kémiai és biomolekuláris mérnök segédprofesszor éppen olyan módszerek után kutatott, amelyek egy sejttenyészet növesztését segítik elő, és eközben kiselejtezte a sejtek által elválasztott ragadós anyagot. „Úgy gondoltam, hogy csak szennyezőanyag volt, ezért eldobtam a sejttenyésztő edényt.” – közölte a segédprofesszor.
Az a bizonyos anyag, amit kidobott, adipóz sejtekből – más néven: zsírsejtekből – származott, és végül is természetes extracelluláris (sejten kívüli) állománynak bizonyult, pont annak az anyagnak, amit a segédprofesszor keresett.
A kutató 2009-ben csatlakozott a Rice Egyetemhez és azóta kutatótársaival együtt egy olyan biológiai állványt építettek fel, amely lehetővé teszi a sejtek növekedését és érését. Azt reméli, hogy az új anyagot, miután őssejtekkel (vagy más néven törzssejtekkel) borították be, egy napon majd beinjekciózhatják az emberi szervezetbe, ahol a kilökődés veszélye nélkül lesz képes sokféle szövettípus javítására.
Az alapötlet igen egyszerű: Ösztönözni kell a zsírsejteket arra, hogy elválasszák ezt az anyagot, amit a biomérnökök csak „alaphártyának” neveznek. Ez a hártya a sejtnövekedésben használt természetes felépítő szöveteket utánozza, a szó szoros értelmében véve egy olyan szerkezetet, amelynek felszínéhez a sejtek hozzátapadnak, miközben hálózatot építenek ki. Amikor a sejtek a kívánt szövetté érnek, egy másik anyagot is elválasztanak, amely leépíti és megsemmisíti a biológiai állványt.
A gyógyszergyártó cégek számára azok a szerkezetek, amelyek az élő sejtek szövetekké növekedését támogatják, rendkívül értékesek, mégpedig a gyógyszerek kémcsövekben történő teszteléséhez. A cégek gyakran használják a Matrigel-t, egy protein keveréket, amelyet egerek rákos sejtjei választanak el, de a fenti célokra ez az anyag nem injekciózható be emberi szervezetbe.
Az elválasztott extracelluláris állomány, melyet a kutatómérnök Adipogel-nek nevezett el, igen hatékonynak bizonyult hepatociták növesztésében. A hepatociták olyan primer (elsődleges) májsejtek, mely sejteket a gyógyszergyártó cégek gyakorta használják fel gyógyszertesztelési célokra.
„Az én megközelítésem az, hogy kényszerítenünk kell a sejteket a természetes extracelluláris állomány elválasztására.” – magyarázta a segédprofesszor. Ez az extracelluláris állomány egy mézszerű gél, amely megőrzi az eredeti szövetben a természetes növekedési faktorokat, a cytokineket (a sejtek közötti jeleket közvetítő anyagokat, a jelzőmolekulákat) és a hormonokat.
Nagrath úr sejtnövesztési stratégiája nem az egyetlen kutatási módszer, amelyet alkalmaznak, különösen nem a Rice Egyetemen: nemrég jelent meg a „Nature Nanotechnology” c. szakkiadványban egy másik módszerről is publikáció, mely módszer mágneses levitációt (érintés nélküli felemelés, lebegtetés) használ fel háromdimenziós sejtkultúrák növesztéséhez.
Nagrath úr meg van győződve róla, hogy az ő stratégiája végül is a legpraktikusabb módszer az „in vivo” (élőben történő) szövet-rekonstruáláshoz, és nem csak azért, mert sokkal kisebb a költsége, mint a Matrigel-é. „Rövid távú célunk az, hogy ezt az extracelluláris állományt humán embrionális őssejtek „etető” rétegeként használjuk fel. Igen nehéz pluripotens (sokféle sejtté alakuló őssejt) állapotban fenntartani őket, amikor még folyamatosan osztódnak és újítják meg önmagukat.” – magyarázta tovább.
Ha egyszer sikerül ezt a célt elérni, az Adipogel lehet a „belépőjegy” a szervek javítására alkalmas sejtek transzplantációjához. „Fel lehet használni ezt az extracelluláris állományt őssejtek adipogén (zsírképző) biológiai állványaként is, és transzplantálni lehet olyan emberi testbe, amelyben egy szerv károsodott. Ezután, legalábbis reméljük, ezek a sejtek és az Adipogel át tudják venni a károsodott szerv szöveteinek funkcióit, sőt tökéletesíteni tudják azokat.” – nyilatkozta Nagrath úr.
