Мембранні бульбашки, в яких клітини передають один одному хімічні сигнали, можна використовувати в медичних цілях.
Наші клітини спілкуються по-різному, і якщо між ними, наприклад, є якась мало-мальськи велика відстань, то клітини або просто виділяють сигнальні речовини назовні в розрахунку, що вони допливуть до одержувача, або упаковують повідомлення в особливі мембранні бульбашки. Вони називаються везикулами - діставшись до іншої клітини, вони сідають на її зовнішню мембрану, і вміст посилки виявляється в цитоплазмі.
Повідомлення у везикулах можуть бути різні, проте відомо, що клітина упаковує в такі посилки речовини, які сама ж найчастіше і використовує. Це означає, що стовбурові клітини відправляють везикулярною поштою молекули, які стимулюють клітинний поділ і деякі інші процеси, властиві стовбуровим клітинам.
Тепер уявімо, що в якійсь тканині виникли проблеми, що в якомусь органі потрібно терміново замінити загиблі клітини новими, а власних ресурсів органу чомусь не на це не вистачає. В такому випадку, якщо ми змусимо якісь інші клітини послати туди хімічну посилку, то проблему вдасться вирішити швидше. Іншими словами, мембранні везикули, які клітини виділяють із себе, могли б зіграти велику роль у медицині.
Дійсно, їх терапевтичний потенціал вже встигли оцінити в експериментах, в яких моделювалися пошкодження нирок, серця, печінки і навіть нервової тканини. Було б дуже зручно, якби такі «посилки» можна було напрацьовувати в лабораторії, щоб потім застосовувати в потрібний час у потрібному місці.
Деякі речовини спонукають клітини виділяти везикули - до таких речовин відноситься цитохалазин В. Це токсин з грибів, який легко проникає в клітку і паралізує деякі процеси, пов'язані зі збиранням і розбиранням цитоскелета, внаслідок чого, як ми щойно сказали, клітини виробляють багато мембранних бульбашок - «посилок».
Такі бульбашки, що виникли через цитохалазин, так само, як і звичайні везикули, цілком здатні взаємодіяти з іншими клітинами - вони несуть на собі всі необхідні рецептори і апарат «стикування». Їх можна зібрати, заправити якоюсь речовиною - наприклад, молекулами ліків або наночастинками - і відправити в організм.
Але що щодо їхніх власних властивостей - чи несуть вони власні речовини клітини, чи через такий спосіб отримання мембранні посилки втрачають біологічну активність? Співробітники Казанського університету разом з колегами з декількох зарубіжних наукових центрів використовували цитохалазин В на клітинах нейробластоми людини.
Нейробластомна пухлина формує в собі багато кровоносних судин, а це означає, що її клітини містять багато відповідних сигнальних речовин; відомо, що стовбурові клітини сполучної тканини, опинившись поруч з клітинами нейробластоми, починають активно будувати капіляри.
У статті в Oncotarget Альберт Різванов і його колеги пишуть, що везикули, які клітини нейробластоми активно виділяли під дією цитохалазину, з біологічної активності виявилися рівно такими ж, як і очікувалося - вони спонукали стовбурові клітини до будівництва судинної мережі. У сигнальних «посилках» було багато фактора зростання ендотелію судин (цей білок активує формування кровоносних судин), за розміром і за іншими параметрами вони також були схожі зі звичайними везикулами.
Звичайно, в даному випадку експерименти ставили зі злоякісними клітинами, проте результати дозволяють з упевненістю припускати, що і всі інші типи клітин можна також «доїти» цитохалазином. І якщо ми знаємо, що речовина з якогось типу клітин може допомогти іншому типу клітин, то нам не потрібно маніпулювати цілими клітинами, переносити їх з одного місця в інше, побоюючись при цьому побічних ефектів - достатньо скористатися везикулярною поштою, адже мембранні бульбашки для того і потрібні, щоб передавати повідомлення.
Ті ж ракові клітини не тільки змушують інші клітини формувати судини для пухлини - відомо, що вони також розсилають особливі повідомлення, які або перетворюють здорову клітку на ракову, або готують здорову тканину до прибуття пухлинних метастазів. Але і ракові клітини, в свою чергу, можна бомбардувати сигналами від інших клітин, які будуть понуждати їх до загибелі, і цілком ймовірно, що протипухлинна «бульбашкова терапія» незабаром з'явиться і в клініці.