Китайські вчені навчили тварин «живитися» світлом — клітини ссавців наділили здатністю до фотосинтезу

Давня байка про індійських йогів, які живляться сонячним світлом, набула реальних обрисів у роботах китайських медиків. І справа тут не лише в харчуванні. Хвороби та вікові зміни часто призводять до порушення внутрішньоклітинного метаболізму та виробництва енергії (молекул АТФ). Якщо клітини тварин і навіть людини наділити здатністю синтезувати АТФ завдяки сонцю або навіть штучному освітленню, це кардинально змінить життя людей.

Джерело зображення: ШІ-генерація Grok 4/3DNews

Про прорив повідомили дослідники з Медичної школи Чжэцзянського університету (Zhejiang University). Вони розробили надзвичайно нетривіальний метод лікування дегенеративних клітинних захворювань у тварин за допомогою рослинних фотосинтезуючих наночастинок. Вони ввели в клітини ссавців штучно створені нанотилакоїди — структури, запозичені з хлоропластів рослин, які активувалися світлом і відновлювали порушені взаємодії між органелами клітини. Це дозволило підвищити енергетичний обмін і повернути клітинам стійкість до метаболічного стресу, характерного для хвороб і старіння.

Вчені спочатку подрібнили тилакоїдні мембрани клітин рослин до частинок розміром близько 758 нм, в процесі чого отримали наночастинки діаметром приблизно 130 нм. У клітинах рослин такі структури захоплюють світло і перетворюють його на хімічну енергію (виробляють NADPH і АТФ). Але це лише початок шляху. Головним було не викликати імунну відповідь клітин тварин на вторгнення рослинної ДНК. Щоб цього уникнути, вчені «закамуфлювали» рослинні мембрани фрагментами клітинної мембрани клітин піддослідних ссавців і таким чином обманули імунітет тварин.

Після цього чутливі до світла тилакоїдні мембрани вводили безпосередньо в уражені тканини (наприклад, у міжхребцеві диски щурів і кроликів). Без світла вони неактивні, а при освітленні (через імплантовані бездротові LED-пристрої, керовані смартфоном) запускали фотосинтез всередині клітини тварини навіть глибоко в організмі тварин. Це відновлювало порушені взаємодії між мітохондріями та іншими компонентами живих клітин, нормалізуючи рівень кальцію, підвищуючи пропускну здатність мембран і забезпечуючи додаткову енергію хворим клітинам.

Розробка відкриває широкі перспективи для лікування різних захворювань, пов'язаних із порушенням взаємодії органел, включаючи вікові патології та ураження глибоких тканин. Автори підкреслюють, що підхід є концептуально новою терапією на основі природних фотосинтетичних систем і може стати основою для майбутніх методів регенеративної медицини у людей. Обмеження, пов'язані з проникненням світла, вже частково подолані, і дослідники планують подальші випробування для розширення застосування технології.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки