فتوسنتز کردن چشم موشها با یک پیوند
به گزارش تابناک به نقل از ایسنا، دیوید تای لئونگ، زیستشناس دانشگاه ملی سنگاپور و یکی از نویسندگان این مطالعه، میگوید: ما در حال دزدیدن تمامی فناوری هستیم که طی میلیونها سال در گیاهان تکامل یافته و اکنون میتوانیم آن را به حیوانات پیوند بزنیم.
به نقل از نیچر، کوری آلارد، زیستشناس سلولی در دانشگاه هاروارد در کمبریج، ماساچوست، میگوید: این واقعا جالب است. این یافتهها نشان میدهد که تبادل اندامکهای گیاه به حیوان میتواند به دادههای زیستی جدید و همچنین کاربردهای درمانی منجر شود.
آلارد میافزاید: محققان تنها با امتحان کردن این روش و فهمیدن محدودیتهای آن مانند مدت زمان ماندگاری اثرات و اینکه کدام سلولها را میتوان هدف قرار داد میتوانند برای ایجاد موارد استفاده تلاش کنند.
اسموتی اسفناج
کوران زینگ، متخصص زیست نانوفناوری در دانشگاه ملی سنگاپور و همکارانش از توانایی حلزونهای دریایی در دزدیدن ماشینآلات فتوسنتزی از جلبکها، الهام گرفتند تا پتانسیل پیوند بین قلمرویی را بررسی کنند.
برای اینکه ببینند آیا سلولهای پستانداران میتوانند شاهکار مشابهی را انجام دهند، زینگ ابتدا به سوپرمارکت محلی رفت تا طیف وسیعی از سبزیجات برگدار را خریداری کند. با مخلوط کردن، فیلتر کردن و سانتریفیوژ کردن این سبزیجات، او کلروپلاستهای برگها، موتورهای فتوسنتزی که نور را به انرژی تبدیل میکنند، را جدا کرد.
او سپس کلروپلاستها را در محلولی فرو برد تا گرانولهای تیلاکوئیدی آنها که تودههای پنکیک مانندی هستند که نور را برای تأمین انرژی واکنشهای فتوسنتزی جمعآوری میکنند، نمایان شوند. اسفناج نسبت به اسفناج قرمز، اسفناج آبی یا کاهو دستگاه فتوسنتزی بیشتری تولید کرد. این تیم گرانول اسفناج را در نانوذراتی که آنها را LEAF نامیدند، قرار دادند.
«LEAF» که یک واژه اختصاری است در زبان انگلیسی به معنای «برگ» است.
در ظرف آزمایش، سلولهای پستانداران به سرعت ذرات «برگ» را جذب کردند. «برگ»ها پس از ورود به سلولها، میتوانند نور را برای چندین ساعت به انرژی شیمیایی تبدیل کنند و مولکولهای حامل انرژی آدنوزین تری فسفات (ATP) و نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات را تولید کنند. در گیاهان، مرحله دوم فتوسنتز این مولکولها را به کربوهیدراتها تبدیل میکند. مرحلهای که «برگ»ها از آن پشتیبانی نمیکنند.
لئونگ میگوید مجموعه واکنشهای انجام شده توسط «برگ»ها شکل محدودی از فتوسنتز است، اما با این وجود، هنوز فتوسنتز به شمار میرود.
برای بررسی اینکه آیا این «برگ»ها میتوانند مزایای عملی داشته باشند، گروه بر توانایی نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات در خنثیسازی مولکولهایی به نام گونههای فعال اکسیژن که میتوانند باعث التهاب شوند، تمرکز کرد. قطرههای چشمی پر از «برگ» به تسکین التهاب در یک مدل موش که از بیماری خشکی چشم رنج میبرد، کمک کرد. این بیماری با تجمع گونههای فعال اکسیژن روی سطح چشم مشخص میشود.
لئونگ اضافه میکند: ما مجبور نبودیم حیوان را در معرض نور اضافی قرار دهیم. ما فقط اجازه دادیم موش کار خودش را انجام دهد. ذرات «برگ» این مولکولهای آسیبرسان را هم در داخل و هم در اطراف سلولهای قرنیه خنثی کردند.
این گروه در مورد اینکه آیا «برگها»، که رنگ سبز کمرنگی دارند، چشم موش را سبز میکنند یا خیر، کنجکاو بودند. اما این ماشینهای مولکولی در تولید نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات آنقدر کارآمد هستند که دوزهای بسیار کمی از عصاره اسفناج که پس از تجویز بسیار کوچک هستند و قابل مشاهده نیستند، میتوانند تأثیرگذار باشند.
زینگ و همکارانش اکنون در تلاشند تا «برگ»های خود را در یک کارآزمایی بالینی روی افراد مبتلا به بیماری خشکی چشم آزمایش کنند. زینگ محاسبه میکند که یک مشت اسفناج که تقریبا ۰.۲۰ دلار آمریکا قیمت دارد میتواند برگهای کافی برای درمان بیش از ۵۰ نفر با مصرف دارو دو بار در روز و به مدت یک ماه را فراهم کند.
این گروه همچنین به دنبال پیوند اندامکهای مشتق شده از گیاه به انواع بافتها غیر از قرنیه است.
لئونگ میگوید: این موضوع واقعا مرزهای پزشکی را جابجا میکند و بسیار هیجانانگیز است، حتی اگر در حال حاضر کمی دیوانهوار به نظر برسد.
