Исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл разработали новую платформу для доставки лекарств, которая использует спиральные амилоидные волокна, предназначенные для раскручивания и высвобождения лекарств в ответ на температуру тела.
Новая исследовательская статья , опубликованная 26 января в журнале Nature Communications, раскрывает новаторские структурные детали того, как формируются болезни, очень похожие на болезнь Альцгеймера. Обладая этими знаниями, группа, возможно, открыла уникальный механизм, позволяющий обратить вспять как отложения, так и их воздействие на тех, кто страдает от этих заболеваний.
Исследователь Университета Северной Каролины-Чапел-Хилл Ронит Фриман возглавил исследовательскую группу с исследователями из лаборатории Линн в Университете Эмори, чтобы изучить основной пептид бета- амилоида -42, ключевую часть, управляющую сборкой и отложением амилоидных бляшек в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Создав синтетические варианты пептида в лаборатории, они смогли понять, как контролировать способ сборки и скручивания этих молекул.
«Способность этих амилоидных материалов раскручиваться и разрушаться подчеркивает потенциал для лечения, модифицирующего и впоследствии обращающего вспять бляшки, обнаруженные при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваниях », — сказал Фриман. «Мы знаем, что направление закручивания амилоидных фибрилл связано с различными состояниями прогрессирования заболевания. Представьте себе, что с помощью простого лечения мы могли бы модифицировать амилоиды, чтобы они изменили свою форму и исчезли — это то, что наше открытие может позволить нам сделать в будущем. .»
Используя передовые спектроскопические методы, исследователи исследовали, как взаимодействуют отдельные пептиды, получив информацию о скорости сборки, расстояниях между пептидами, выравнивании пептидов и, что немаловажно, направлении скручивания. Электронная и флуоресцентная микроскопия высокого разрешения использовалась для характеристики морфологии материалов при различных температурах.
Исследователи определили, что N-концевой домен пептида важен для программирования формы сборки, такой как трубки, ленты или волокна, в то время как C-концевые модификации управляют левым или правым поворотом внутри материала. Используя эти правила проектирования, ряд пептидов был настроен на переключение по требованию между левосторонним и правосторонним скрученными лентами в ответ на изменение температуры. Эта инверсия скручивания затем делает материал подверженным разложению под действием природных белков, что является желательным свойством для материалов, используемых в качестве средств доставки.
