Endelig edderkoppsilke

I framtida er det kanskje flere enn Spiderman som opptrer i edderkoppdrakt. Etter at forskere endelig har klart å lage kunstig spindelvev, kan helt nye klasser av både skuddsikre vester og designerkolleksjoner dukke opp på markedet.

Med tid og stunder, altså. Foreløpig feirer teamet av israelske og tyske forskere at de ikke bare har klart å produsere proteinguffa som edderkoppene lager tråd av, men også har fått til selve tråden. Det har nemlig ingen greid før dem, til tross for utallige forsøk rundt om i verden.

Forskerne har brukt kulturer av insektceller til å lage fibrene, som ser ut til å være like sterke som edderkoppenes egne tråder. Nå satser de på å kommersialisere forskningen. Det er nemlig ikke måte på hva slags fantastiske produkter vi kan få ut av spinnet.

Edderkoppsilken kan brukes til å lage skuddsikre vester som blir bedre enn Kevlar, eller forbedre sytråder og implantater som kirurgene bruker for å reparere kropper. Supersterke edderkoppfibrer kan nok også veves sammen til tau eller fallskjermer - ja til og med til klær.

Ikke så lett

Vanlig spindelvev er laget av noen av naturens aller sterkeste tråder, og det er lenge siden ideen om å bruke edderkoppsilken ble lansert. I begynnelsen så forskerne for seg at de kunne holde edderkoppene som husdyr på samme måte som silkeormer. Problemet er bare at edderkoppene er gretne einstøinger som gjerne spiser hverandre hvis de får sjansen.

Forskerne fant fort ut at det var plukk umulig å drive edderkoppoppdrett. Men så åpnet moderne genteknologi for en annen løsning. Det går nemlig an å finne ut hvilke gener som styrer vevinga, og så sette dem inn i cellene til andre organismer.

I senere år har forskere fått celler fra både bakterier, insekter og pattedyr til å skille ut edderkoppaktige silkeproteiner. Likevel har de vært langt fra mål. Det viste seg nemlig at proteinguffa forblir nettopp det - guffe - med mindre den blir skviset ut igjennom bakparten på en edderkopp.

Virus og møllceller

(Illustrasjonsfoto: www.colourbox.com)
(Illustrasjonsfoto: www.colourbox.com)

Teamet av forskere fra Hebrew University i Jerusalem og Det teknologiske universitetet i München har imidlertid fått celler fra møllarven Spodoptera frugiperda til å lage proteiner som blir til tråder.

Det klarte forskerne ved å infisere baculovirus med edderkoppgener. Virusene ble blandet sammen med kulturer av møllceller. Snart var spinne-DNAet klippet inn i cellene, og disse begynte å lage silkeproteiner som etterpå samlet seg til tråder av seg selv.

- Siden både edderkopper og insekter er leddyr, og siden genomene deres er mer lik hverandre enn de skapningene som har vært brukt i tidligere forsøk, følte vi at vi ville klare å lage edderkoppfibere, sier dr. Uri Gat fra Silbermaninstituttet ved Hebrew University.

Og det gjorde de altså. Men trådene ble ikke helt som edderkoppspinn. Både edderkoppene og møllcellene lagde de samme to proteinene, ADF-3 og ADF-4. Men mens edderkoppene bygde begge sammen til én tråd, samlet fibrene i laboratoriet seg bare av ADF-4-proteiner. ADF-3 lå igjen i oppløst form.

Likevel hadde de kunstige trådene like gode - ja til tider bedre - egenskaper enn ekte vare. Forskerne tror ADF-4 gjør det mulig å lage fiber i en fei, mens oppgaven til ADF-3 er å styre produksjonen, og hindre at tråden former seg for tidlig. Det ville nemlig være ganske kjedelig for edderkoppen.

Mange ideer

I dag mener flere forskere at edderkoppsilke kan bli framtidas miljøvennlige materiale. Ulike typer tråder kan tvinnes til supersterkt, men likevel lett tau, eller kanskje fiskegarn. Eller de kan veves sammen til tekstiler som kan brukes i fallskjermer og beskyttelsesklær.

Medisinske forskere tror tynne silketråder kan bli nyttige, både i nye typer bandasjer og til å sy sammen skadede kropper. Dessuten kan materialet kanskje bli slitesterke ingredienser i kunstige kroppsdeler.

Og hvor lang tid vil det ta fra edderkoppsilketøy er på markedet og til de første motedesignerne har slått kloa i det? Antageligvis ikke særlig lenge. Og etter det kan vel noen og en hver kalle seg spiderman. Eller vevkjerring, om du vil.

Referanser:

D. Huemmerich, T. Scheibel, F. Vollrath, S. Cohen, U. Gat & S. Ittah, Novel Assembly Properties of Recombinant Spider Dragline Silk Proteins, Current Biology, Vol 14, 2070-2074, 23 November 2004.

T. Scheibel, Spider silks: recombinant synthesis, assembly, spinning, and engineering of synthetic proteins, Microbial Cell Factories 2004, 3:14

Lenker:

Microbial Cell Factories: Spider silks: recombinant synthesis?
Current Biology: Sammendrag av artikkelen

Powered by Labrador CMS