Folosind tehnici de bioinginerie, oamenii de știință au modificat drojdia de bere astfel încât celulele sale să poată funcționa ca niște mici fabrici care produc și izolează peptide macrociclice, molecule utilizate din ce în ce mai frecvent în obținerea tratamentelor personalizate. În doar câteva ore au putut fi create miliarde de mini-fabrici, fiecare având capacitatea de a genera câte o peptidă unică.
În mod obișnuit, tehnicile convenționale cu ajutorul cărora se cercetează peptidele macrociclice în scop terapeutic sunt lente, greu de controlat și nu foarte prietenoase cu mediul înconjurător. Metoda propusă de Ca’ Foscari University of Venice, în colaborare cu cercetători din Japonia, China, Elveția și Italia, este foarte rapidă, se desfășoară cu grijă față de mediu și oferă rezultate promițătoare.
Folosirea peptidelor macrociclice în obținerea tratamentelor personalizate se bazează pe avantajele acestora: pe lângă faptul că sunt biocompatibile și biodegradabile, ele pot ținti cu precizie zona de interes, sunt stabile și au un profil de siguranță bun, conducând la un număr redus de efecte adverse, în comparație cu terapiile obișnuite.
Studiul, publicat în jurnalul Nature Communication, deschide calea unor noi oportunități în obținerea terapiilor personalizate și descoperirea de noi medicamente țintite. Impactul utilizării acestei abordări depășește sfera tratării pacientului, beneficiile extinzându-se atât la nivel economic, cât și în domeniul cercetării în sine.
„Împingem granițele acestei tehnologii pentru a putea crea peptide macrociclice care să livreze terapii avansate către celule specifice, cu potențialul de a revoluționa tratamentele moderne. Acest lucru ar aduce un beneficiu enorm pacienților și ar avea un impact substanțial din punct de vedere științific și economic” – afirmă co-autorul studiului Alessandro Angelini, profesor asociat Ca’ Foscari University of Venice.
Odată modificate celulele drojdiei de bere astfel încât să devină mini-fabrici, ele emit semnale fluorescente atunci când produc o peptidă macrociclică. Folosind tehnici avansate de fluorescență, echipa de cercetători a putut scana miliarde de astfel de peptide în doar câteva ore, identificând cei mai potriviți candidați pentru a se lega de anumite proteine țintă. Cu ajutorul cristalografiei cu raze X, peptidele macrociclice selectate au fost caracterizate din punct de vedere al complementarității formei și interacțiunilor de suprafață, rezultatele subliniind afinitatea și selectivitatea acestora, mai precis, capacitatea lor de a se lega de țintă.
Studiul de față s-a concentrat doar pe a demonstra capacitatea drojdiei de bere de a servi drept mini-fabrică pentru generarea și izolarea peptidelor macrociclice. Conform autorilor, această metodă ce folosește drojdia de bere poate fi cuplată cu alte tehnici in vitro prin care se controlează evoluția moleculelor, astfel încât să deschidă orizontul către și mai multe aplicații de țintire precisă (ex. îmbunătățirea stabilității și a proprietăților de legare, maparea precisă a epitopilor – determinanților antigenici, porțiunea din antigen de care se atașează anticorpii).
Citește și:
- Scala FFSAS, primul instrument care măsoară dependența de dulciuri, ar putea informa strategiile de prevenție personalizată
- STUDIU. Alegerea tratamentului potrivit în cancerul gastric, facilitată de tehnologia de bioprintare 3D
- STUDIU. Glioblastomul, diagnosticat în mai puțin de o oră printr-un biochip care depistează markerul EGFR dintr-o probă de sânge