Женщинам больше не нужно вкачивать под кожу коровий коллаген. Биохимики из Висконсина придумали способ синтеза человеческого коллагена. По их словам, он даже лучше, потому что образует более длинные волокна, чем природный аналог. Осталось только «научить» молекулы собираться в нити нужной длины.

Ученые из Висконсина нашли способ производить искусственный коллаген в лабораторных условиях.

В медицине коллаген животного происхождения, преимущественно коровий, используется для восстановления тканей после ран и ожогов, в косметической пластической хирургии; так, за счет коллагена можно увеличить объем губ или убрать сосудистые «звездочки» с кожи щек. Кроме того, из выработанного из желудков лошадей и коров коллагена изготавливают рассасывающийся шовный материал. Вот уже 30 лет ученые пытаются научиться синтезировать искусственный коллаген с целью использовать его в самых широких сферах – от облегчения артрита до новых технологий излечивания ран.

Но попытки оставались безуспешными. Биомедицине удавалось создать короткие фрагменты белка, но не получалось соединить их в длинные волокнистые молекулы, из которых и состоит настоящий коллаген. Поэтому и приходится либо пользоваться животными и растительными аналогами, либо использовать гигроскопичные (удерживающие вокруг себя множество молекул воды) молекулы, например гиалуроновую кислоту. Между тем в клиническом отношении человеческий коллаген был бы предпочтителен по сравнению с остальными, которые могут вызвать нежелательную аутоиммунную реакцию в организме пациента и стать источником инфекции и транспортировать патогенные микроорганизмы.

На прошедших в понедельник слушаниях Национальной академии наук США коллектив исследователей из университета Висконсина-Мэдисона заявил, что сумел обойти все существующие препятствия и создать метод, открывающий дорогу для широкого производства коллагена, подобного натуральному, в лабораториях. Ученые сумели модифицировать кончики кусочков белка так, чтобы они соответствовали друг другу и приобрели способность собираться в единое волокно.

Причем волокно даже более длинное, чем природные. Искусственный висконсинский коллаген не совсем идентичен оригиналу, но отклонения только улучшают его свойства.

По словам профессора биохимии Рональда Рейнеса, синтезировать полностью аутентичный коллаген не составляет теперь труда, но ученые предпочли «изменить природу там, где оказалось возможным ее улучшить».

Профессор сообщил также, что осталось решить последнюю проблему – как управлять процессом самосборки атомов коллагена, чтобы они образовывали молекулу строго заданного размера.

Метод синтезирования коллагена, разработанный в Висконсине, можно использовать не только для нужд медицины, заменив ныне применяемый животный коллаген, но и в нанотехнологиях (благодаря тому, что он тоньше углеродных нанотрубок). А если волокна искусственного коллагена покрыть слоем золота или серебра, то их можно сделать основой электрических датчиков, вживляемых непосредственно в организм. Добавив к конструкции определенные биологические молекулы, можно создать датчики, информирующие о проникновении опасных вирусов или бактерий, например. Или, в частности, сигнализирующие их владельцу-диабетику о падении в крови уровня сахара.