Учёные разработали «капсулы времени» для клеток, получившие название TimeVaults, способные собирать и хранить молекулярные «воспоминания» о прошлой активности клетки.
TimeVaults созданы на основе клеточных структур, называемых сводами (vaults, их точная функция до сих пор не установлена, но предполагается, что они участвуют в транспорте мРНК и регуляции клеточной сигнализации), которые были модифицированы для сбора и хранения молекул мРНК — продуктов транскрипции генов.
«Это важный шаг к давней цели — непрерывной записи транскрипции в клетках человека», — говорит Рэндалл Платт (Randall Platt), биоинженер из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе. Он считает, что TimeVaults позволят наблюдать ранее недоступные аспекты биологии.
Существующие методы изучения динамики клеток имеют ограничения. Микроскопия позволяет отслеживать лишь небольшое количество молекул с флуоресцентными метками в течение ограниченного времени. Анализ мРНК в пробирках даёт лишь «снимок» состояния клетки в один момент времени.
Команда переконструировала белок свода так, чтобы он распознавал и связывался с мРНК, захватывая её внутрь. Производство этого белка запускается добавлением препарата и останавливается его удалением.
TimeVaults захватывают небольшую часть молекул мРНК, произведённых клеткой человека в течение 24 часов, и хранят их не менее недели. При этом клетки с TimeVaults не меняют своё поведение, а сами структуры сводов не меняют форму и размер.
В работе команда использовала TimeVaults для изучения и преодоления устойчивости раковых клеток к лекарствам. Эти клетки, называемые персистерами, «выживают» после лечения, несмотря на отсутствие генетических мутаций, обеспечивающих устойчивость.