Βιο-Λειτουργικότητα Επιφανειών Για Μελέτες Ενός Μορίου

Abstract

Στα πλαίσια της προκείμενης εργασίας, συγκεκριμένες επιφάνειες υπέστησαν κατεργασία προκειμένου να καθηλωθούν τόσο κυτταρικά οργανίδια (ριβόσωμα) όσο και πρωτεΐνες (BMP2) ή ένα χημικό ανάλογο πουρινών, η ρεβερσίνη, με την μεθοδολογία αλληλεπίδρασης βιοτίνης-στρεπταβιδίνης για να γίνουν στη συνέχεια μελέτες ενός μορίου (single molecule experiments) και πειράματα διαφοροποίησης αρχέγονων μεσεγχυματικών κυττάρων προς οστεοκύτταρα, αντίστοιχα. Για τα ριβοσώματα που είχαν καθηλωθεί με την wtL4 και τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως ριβοσώματα αναφοράς με κατάλληλο λογισμικό βρέθηκε ότι 241 ριβοσώματα συνέθεταν 100 GFPem, ή ένα ποσοστό περίπου 41%. Αντίθετα, ριβοσώματα με ενσωματωμένη την mutEcL22loop1 συνέθεταν την ίδια πρωτεΐνη σε μεγαλύτερο ποσοστό, περίπου 56%, αφού από 185 καθηλωμένα ριβοσώματα συντέθηκαν μόλις 104 μόρια GFPem, ενώ στην περίπτωση των ριβοσωμάτων με ενσωματωμένη την mutEcL4E51A, 1033 καθηλωμένα ριβοσώματα συνέθεταν 59 GFPem, δηλαδή σε ποσοστό περίπου 6% το οποίο είναι σημαντικά μειωμένο σε σχέση με τα ριβοσώματα αγρίου τύπου. Και στις δύο περιπτώσεις τα αποτελέσματα αυτά έρχονται σε απόλυτη συμφωνία με προηγούμενα αποτελέσματα που λήφθηκαν με ανασυγκροτημένα ριβοσώματα που είχαν ενσωματώσει τις ίδιες πρωτεΐνες (Δρ.Α. Τσαγκάλια και συνεργάτες, αδημοσίευτα αποτελέσματα, υπό συγγραφή). Συμπερασματικά το «νανο-σύστημα» που αναπτύχθηκε, επαλήθευσε και επιβεβαίωσε προηγούμενα ευρήματα σχετικά με την λειτουργία συγκεκριμένων περιοχών των συστατικών της πρωτεϊνοσύνθεσης και ενδείκνυται για μελέτες σε επίπεδο ενός μορίου. Στις επιφάνειες των υλικών PET/SiO2 ή PMMA-HEMA 5% καθηλώθηκαν λειτουργικά in vivo βιοτινιλιωμένοι πρωτεϊνικοί παράγοντες (BMP2) ή το χημικό ανάλογο πουρινών (ρεβερσίνη) που συντέθηκε χημικά και βιοτινιλιώθηκε in vitro. Aφού προηγουμένως διασφαλίστηκε ο μη τοξικός χαρακτήρας των υλικών που προαναφέρθηκαν, με την δοκιμασία ΜΤΤ, μελετήθηκε η επαγώμενη διαφοροποίηση αρχέγονων μεσεγχυματικών κυττάρων. Η ικανότητα της in vivo βιοτινιλιωμένης BMP2 στις επιφάνειες PMMA-HEMA 5% να διαφοροποιεί τα μεσεγχυματικά αρχέγονα κύτταρα σε οστεοκύτταρα, ανοίγει νέα μονοπάτια για τον σχεδιασμό και την κατασκευή μοσχευμάτων για αναδόμηση οστικού ιστού που έχει υποστεί βλάβη ή τραυματισμό. Επιπρόσθετα, βρέθηκε ότι η αποδιαφοροποιητική ικανότητα της ρεβερσίνης δεν περιορίζεται σε κύτταρα μίας γενεαλογίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανάπλαση ιστών χρησιμοποιώντας οποιονδήποτε σωματικό τύπο κυττάρου αφού επαναπρογραμματίζει πνευμονικά κύτταρα MRC5 σε μια πολυδύναμη κατάσταση, τα οποία στη συνέχεια διαφοροποιούνται σε οστεοβλάστες.