Генные схемы, созданные в прошлом, как правило, контролировали только, присутствовала ли метаболическая молекула A в их среде; если так, они произвели метаболическую молекулу X как ответ. Новая, более сложная схема может обнаружить две молекулы, A и B, одновременно, и только если и присутствуют, делает это производит молекулы X и Y. «Мы использовали клеточные компоненты, чтобы построить И логический вентиль, как знакомо в электронике и без которого не могли функционировать компьютеры», говорит Фассенеггер.
Когда исследователи внедрили схему с И ворота этого вида в мышей, схема смогла успешно подавить фазы псориаза в модели мыши.Новый молекулярный протез использует язык, которым иммуноциты в теле общаются друг с другом: язык многочисленных молекул посыльного, которые иммуноциты могут и произвести и обнаружить.Протез поддерживает иммунную систему
Различные клетки иммунной системы включены двумя способами во время фазы псориаза: во-первых, они ответственны за вызов подстрекательского ответа, увеличивая производство различных посыльных, включая называемых ФНО и IL-22. Во-вторых, позже, они производят серию посыльных, которые вызывают воспаление, чтобы исчезнуть снова среди них IL-4 и IL-10.
Схема, развитая исследователями ETH, может обнаружить подстрекательский ФНО молекул и IL-22. Если (и только если) эти два посыльных присутствуют одновременно, схема производит противовоспалительные молекулы IL-4 и IL-10. «Таким образом наш молекулярный протез помогает иммунной системе подавить подстрекательский ответ», объясняет Фассенеггер.
Дизайнерские клетки в пористой капсулеУченые взяли крошечные пористые капсулы, сделанные из водорослевого желатина и заключенных в кожух 200 клеток линии клетки человека с этой генной схемой в каждой капсуле. Они тогда ввели 6,000 из этих мелких капсул в животы мышей.
Новые кровеносные сосуды сформировались естественно и соединили капсулы с кровотоком.Используя медицину, ученые вызвали подстрекательский ответ, подобный псориазу, в шкуре мышей.
Они тогда сравнили мышей, в которых ‘дизайнерские капсулы клетки’ были внедрены с теми без капсул. Только у последнего появились симптомы воспламенения. Внедрение подавило воспалительное заболевание успешно.
Схемы как система раннего обнаруженияВ наше время симптомы псориаза – воспаленные, зудящие и иногда облупленные области кожи – обычно побеждаются с мазью, которая применена в местном масштабе. Кроме того, есть фармакологическое наличие эффекта всюду по телу.
Методы лечения этого вида, как правило, начинаются, когда фаза псориаза вспыхивает. «Это означает, что с существующими методами лечения, мы практически всегда отстаем от признаков», говорит Фассенеггер. Генные внедрения схемы, с другой стороны, предоставляют себя хорошо предотвращению: «Схема начинает производить противовоспалительных посыльных на ранней стадии – когда фаза вырисовывается на уровне подстрекательских посыльных, вместо того, чтобы ждать, пока кожная сыпь не появляется».
Другие воспалительные заболеванияУспешные эксперименты у мышей были технико-экономическим обоснованием, говорит Фассенеггер. То, ли и когда дизайнерские клетки этого вида могут использоваться в людях, еще неизвестно. Однако он говорит, что возможно, что такие клетки будут один день также быть внедренным в больных псориазом.
Так как рост в соединительной ткани мог отключить внедрение от кровотока со временем, доктор должен будет, вероятно, заменить его каждые несколько месяцев.Биологические схемы этого вида с И ворот могут также подойти для других болезней.
Фассенеггер говорит: «Хронические воспалительные заболевания – хороший пример типа болезни, которая не может быть диагностирована, измерив единственную молекулу». Однако обычно такие болезни могли быть диагностированы, используя дизайнерскую клетку, которая измеряет профиль нескольких посыльных в кровотоке.
И если бы эта дизайнерская клетка должна была также произвести терапевтические молекулы, она открыла бы многообещающие варианты лечения для широкого спектра болезней в будущем.