Először hoztak létre fotoszintézist végző állati sejteket

Japán kutatóknak először sikerült beültetniük energiatermelő kloroplasztiszokat (növényi sejtek fotoszintézisért felelős részecskéit) állati, jelen esetben hörcsögsejtekbe. A különböző képalkotó módszerekkel, például elektronmikroszkópiával kimutatott eredmények szerint az állati sejtbe ültetett, vörös algákból tenyésztett sejtek két teljes napig fenntartották a fotoszintézist. Ez az áttörés megváltoztathatja a szövetmérnöki kutatások irányát, hiszen a fotoszintetizáló sejtek képesek lehetnek oxigéntermelésre, és ha állati – majd később talán emberi – sejtekbe is integrálhatóvá válnak, akkor például segíthetnék laboratóriumban növesztett mesterséges szövetek, például bőr és szervek életben maradását.

Jönnek a fotoszintetizáló állati – majd talán – emberi szövetek?

„Ez az első alkalom, hogy fotoszintetikus elektrontranszportot tapasztaltunk állati sejtekbe ületetett kloroplasztiszokban” – idézi a Tokiói Egyetem közleménye Sachihiro Matsunaga kutatásvezető professzort. Hozzátette: az elektrontranszport nélkülözhetetlen a fotoszintézishez szükséges kémiai energia előállításához, amit viszont általában csak növények és algák végeznek.

Az ötlet elsőre talán fantasztikusnak tűnhet, de egyes állatok, például az óriáskagylók már hasznot húznak fotoszintetizáló élőlényekkel való együttélésből. Ezek a kagylók algákat tárolnak, amelyek oxigént és táplálékot biztosítanak a gazdaállat számára. E kapcsolat ihlette a japán kutatókat is, akik megvizsgálták, hogy lehetséges-e állati sejtek működésébe kloroplasztiszokat illeszteni. A tudósok egyébként arra számítottak, hogy a kloroplasztiszok hamar lebomlanak az állati sejtekben, de meglepetésükre akár két napig is képesek voltak fenntartani a fotoszintetikus működést, sőt, a kloroplasztiszokat tartalmazó sejtek növekedési üteme közben nőtt is. Ez arra utal, hogy a fotoszintézis szénalapú energiát biztosított számukra.

Matsunaga szerint a kutatásuk különösen hasznos lehet a szövetmérnöki fejlesztések terén, hiszen a laboratóriumban növesztett mesterséges szövetek gyakran oxigénhiánnyal küzdenek, ami akadályozza a sejtosztódást. „A kloroplasztiszokkal ellátott sejtek révén ugyanakkor fény hatására oxigén biztosítható, így javíthatók a szöveten belüli növekedési feltételek.”

A kutatók bíznak benne, hogy a jövőben tovább fejleszthetik a „planimális” (növényi és állati tulajdonságokat ötvöző) sejteket, hiszen azok forradalmasíthatják a biotechnológiát, fenntarthatóbb megoldásokat kínálhatnak, és hozzájárulhatnak a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez. A következő vizsgálatok során a gazdasejtek és a kloroplasztiszok közötti anyagcserét fogják elemezni, mert úgy vélik, a munkájuk új utakat nyithat a mesterséges szövetfejlesztés és a fenntartható biotechnológia innovációi számára.

Gábor János, NEW technology