Многоклеточная жизнь зависит от удивительного взаимодействия: каждая клетка человеческого организма должна чувствовать, что происходит вокруг, интерпретировать сигналы от своих соседей и реагировать таким образом, чтобы поддерживать целостность ткани.
Эти химические, физические и электрические сигналы помогают определять, когда клетки растут, восстанавливают повреждения, борются с инфекцией или успокаиваются после того, как угроза миновала, — и здоровье тканей зависит от того, насколько хорошо эти компоненты взаимодействуют. Если связь нарушается, возникают болезни: например, при фиброзе клетки излишне активны и образуют рубцы, а при раке опухолевые клетки сбивают с толку иммунитет.
Чтобы разобраться, как клетки «разговаривают» друг с другом, ученые запустили проект «Billion Cell × Cell». Его цель — изучить взаимодействия пар клеток и собрать почти миллиард измерений, чтобы объяснить, как сигналы работают в норме и при болезнях. Сейчас технологии позволяют описывать отдельные клетки и их расположение в тканях, но не показывают, какая именно клетка повлияла на другую и к чему это привело.
В проекте используют нановиалы — крошечные частицы гидрогеля, которые удерживают пары клеток, помогают контролировать их контакт, измерять выделяемые вещества и отслеживать изменения в генах. Исследование пройдет в три этапа: сначала выяснят, как пары клеток меняют активность генов друг у друга, затем определят ключевые молекулы и пути передачи сигналов, а потом свяжут эти процессы с реальными эффектами.
Полученные данные помогут точнее управлять клеточными сигналами и создавать новые методы лечения. В перспективе на основе этих знаний построят компьютерные модели тканей, которые позволят тестировать идеи для лекарств без экспериментов на животных. Проект требует совместных усилий специалистов из разных областей, а узнать о нем и присоединиться можно на сайте cellxcell.org.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как чашка Петри стала символом микробиологии.
