Новое средство доставки лекарств и генов – пептидные пузырьки

-->

Ученые Университета штата Канзас (Kansas State University), США, создали молекулу, химические свойства которой позволяют селективно доставлять лекарственные препараты и, возможно, гены в определенные клетки, ткани и органы.

Впервые ученым удалось разработать и получить заключенный в мембрану пузырек, состоящий только из пептидов – комплексов аминокислот, строительных блоков белков. Такие пептидные пузырьки могут использоваться как новое средство доставки лекарств для безопасного лечения рака и нейродегенеративных заболеваний.

Исследование, проведенное группой во главе с профессором биохимии Джоном Томичем (John Tomich), опубликовано в журнале PLoS ONE. Ученые уже подали заявку на получение патента.

Пептиды представляют собой разветвленные молекулы, состоящие из природных аминокислот. Благодаря химическим свойствам они самоорганизуются в пузырек, который профессор Томич сравнивает с мыльным пузырем: его тонкая пептидная мембрана окружает внутреннюю полость. Созданный в водном растворе, такой пузырек заполняется не воздухом, а водой.

Пептидные пузырьки могут создаваться в растворе, содержащем лекарственный препарат или другие молекулы, которые при самосборке пептида оказываются инкапсулированными. Их можно сравнить с привычными для нас желатиновыми капсулами, содержащими лекарства, предназначенные для приема внутрь. Пептидные пузырьки можно доставлять в нужные клетки организма, что позволит свести к минимуму возможные побочные эффекты токсичных лекарств.

«Мы рассматриваем их как новый способ доставки в клетки молекул любого типа», – объясняет профессор Томич. «Известно, что при некоторых заболеваниях страдают определенные клеточные субпопуляции, и нам хотели бы иметь возможность сделать своими мишенями именно их, а не атаковать все клетки организма, включая здоровые».

1_16.gif Моделирование самосборки пептидного бислоя. Все остатки лизина показаны зеленым, ароматические боковые цепи остатков фениналанина – синим,
все остальные аминокислотные остатки – голубым. Снимки сделаны на 0, 2, 4, 10 и 40-ой наносекунде процесса. Гипотетическая модель пептидного пузырька показана справа. (10.1371/journal.pone.0045374.g002)

Принципиально новая система доставки может усовершенствовать генную терапию, позволяющую лечить многие заболевания путем замены больных клеток здоровыми. Однако ахиллесовой пятой генной терапии остается эффективная и безопасная доставка генов.

Среди методов доставки генов – инфицирование клеток-мишеней специальными генетически модифицированными вирусами и введение липосом – мельчайших полых сфер из жировых соединений. Те и другие векторы могут нести необходимый терапевтический генетический материал. Однако их использование сопряжено с серьезными проблемами. При введении вирусов иммунная система организма может начать атаку на инфицированные клетки или вызвать развитие опухоли, а системы, основанные на липидах, чреваты развитием воспаления и неспособны должным образом связываться с клетками-мишенями.

Пептидные пузырьки, созданные профессором Томичем и его коллегами, имеют целый ряд преимуществ над липосомами: они более стабильны и долговечны, их легче и быстрее производить и можно доставить в нужную область организма. Химические особенности их конструкции позволяют сделать их мишенями определенные клетки, ткани, органы или опухоли, а инкапсулировать в них можно самые разные химические вещества – токсины, антитела, ингибиторы и другие биологически активные соединения.

«Пока мы не знаем даже части возможностей этого изобретения, – заключает профессор Томич, – но предполагаем, что с помощью таких пептидов можно упаковывать и доставлять самые разные терапевтические агенты».

Аннотация к статье

Peptide Nanovesicles Formed by the Self-Assembly of Branched Amphiphilic Peptides

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (3 votes)
Источник(и):

http://www.k-state.edu/…de92412.html