Нанонити — новая надежда направленной терапии



Новый метод получения нанонитей из протеиновых молекул, случайно открытый учёными Нью-Йоркского политехнического института (США), обещает принципиально улучшить направленную доставку лекарственных средств точно в место назначения при лечении рака, сердечных недугов и болезни Альцгеймера, а также помочь при регенерации тканей, костей и хрящей. Кроме того, технология могла бы найти применение в микропроцессорной индустрии, обещая создание более тонких и вместе с тем мощных микропроцессоров для будущих поколений компьютеров и потребительской электроники.

Во время экспериментов, посвящённых изучению особых протеинов цилиндрической формы семейства олигомерных матриксных белков хряща (COMP), исследователи обратили внимание на то, что при использовании растворов с высокой концентрацией протеина эти альфа-биспиральные белки начинают спонтанно сближаться, запуская «самосборку» в нанонити (нановолокна). Это было вдвойне удивительно, поскольку COMP — один из неколлагеновых белков — прежде не был замечен в способности образовывать волокна. Следующим шагом в исследовании стала постановка серии экспериментов, призванных выяснить, каким образом можно контролировать процесс формирования волокон, а также их связывание с малыми молекулами, которые находили бы себе «дом» внутри протеинового цилиндра.



Протеиновые нанонити. Введение цинка укрепляет структуру нанонитей, в то время как добавление никеля трансформирует волокна в спутанные двумерные слои. (Иллюстрация Polytechnic Institute of New York University).

Наибольший интерес вызывали малые молекулы куркумина — пищевой добавки, использующейся в борьбе с синдромом Альцгеймера, раковыми заболеваниями и даже сердечными хворями.

Добавляя разные металл-селективные аминокислоты к биспиральному протеину, учёные обнаружили, что нановолокна меняют свою форму в присутствии таких металлов, как цинк и никель. Причём введение цинка укрепляло структуру нановолокон, позволяя им удерживать больше куркумина, в то время как добавление никеля трансформировало волокна в спутанные двумерные слои, вызывая релиз лекарственного соединения.

Теперь исследователи готовят эксперименты по созданию каркасов из нанонитей, которые могли бы использоваться для индуцирования регенерации костей и хрящей (через встроенный в волокна витамин D) или стволовых клеток человека (через встроенный в нити витамин А).

Источник

«Между прочим, религиозный студент может придти в замешательство, недоумевая зачем бог создаёт проблемы, снабжая хищников красивой адаптацией для ловли добычи, при этом другой рукой снабжая добычу красивой адаптацией, препятствующей этому. Видимо он наслаждается этим спортом как зритель»

Ричард Докинз

Файлы

Чудесная жизнь клеток: Как мы живем и почему мы умираем?

Чудеса: Популярная энциклопедия

Как богословы извращают роль науки в жизни общества

Мир, полный демонов. Наука - как свеча во тьме