Loomulikkudel valkudel on erinevate haiguste raviks erakordne potentsiaal
Tänu teadmiste pidevale kasvule erinevate geneetiliste ja metaboolsetest haiguste põhjustest, on võimalik toota väga täpseid haigele individuaalselt sobivaid ravimeid. Loomulike valkude potentsiaal toimida geneetiliste ja ainevahetushäirete ravis bioühilduvate, sihitud ja personaliseeritud teraapiatena on tohutu.
Paljude väikeste molekulidega ravimitega võrreldes on raviks kasutatavad valgud väiksema toksilisusega, oluliselt täpsema toimega ja kõrgema bioaktiivsusega. Samas, et korrektselt toimida, peavad loomulikud valgud olema õige struktuuriga ning sellisena ka rakku pääsema. Terapeutiliste valkude võimalikest eelistest hoolimata on neil bioloogiliste barjääride läbimine suure molekulmassi ja laengu tõttu takistatud. Näiteks võivad endotsütootilised rajad päädida väärtusliku toimeaine endosoomi lõksu jäämise ning lagundamisega.
TÜTI teadlased arendasid erakordse uue meetodi valkude rakku transportimiseks
Meie kliendid Tartu Ülikooli Tehnoloogiainstituudis arendasid multifunktsionaalse meetodi, millega valke tõhusalt rakku transportida. Selleks kasutasid nad biokonjugatsioonimeetodit, mida nimetatakse valkude trans-splaissimiseks (PTS) ehk -lõikepõimeks, mis hõlmab valgu kovalentset sidumist rakku tungiva peptiidiga (cell penetrating peptide, CPP) spetsiifilise kaheks osaks jagatud inteiini järjestuse abil. Lihtsas keeles seletatuna võib biokonjugatsiooni kirjeldada kui protsessi, kus reaktsiooni tulemusel ühendatakse bioloogiliselt ja/või keemiliselt sünteesitud nanoüksuse osad. See tähendab sageli valgu, näiteks ravimi, liitmist teise molekuliga (näiteks sihtmärgile toimetamise süsteemiga), et aidata valgul tõhusamalt soovitud sihtkohta jõuda. See on nagu paki kulleriga saatmine, et tagada paki õigesse kohta jõudmine.
PTS meetodi kontseptsiooni tõestuseks seoti puhvris fluorestseeruv valk ühe inteiini osa ja CPP NickFect55 teise inteiini osa külge. Kui need kaks inteiini osa bioloogilises keskkonnas liidetakse, „lõikab“ inteiin end kahe valgu (ehk eksteiini – analoogia DNAs intronite ja eksonitega) vahelt ära ja seob külgnevad järjestused omavahel. See meetod võimaldab valke oma toimivas struktuuris CPP külge siduda, et rakku jõudmisel säiliks loomuliku valgu toime.
Uuringus kasutati Invitrogeni Attune NxT voolutsütomeetrit mitmes etapis: transfektsioonijärgse rakkude elumuse, plasmiidi ekspressiooni ja nanoüksuse keemilise osa sisenemise efektiivsuse analüüsiks. Seejärel kasutati Attune Nxt voolutsütomeetrit, et hinnata transduktsiooni edukust ehk partikli rakku sisenemise efektiivsust. Voolutsütomeetria abil said TÜTI teadlased kindlaks teha elusrakkude protsendi, mis ekspresseerisid fluorestseeruvaid valke, saades nii kvantitatiivset teavet biokonjugatsiooni ja valkude kohaletoimetamise protsessi edukuse kohta.
Loodud uudne meetod on märkimisväärne samm, mis suurendab valkude kasutamise võimalusi nii meditsiinis kui ka biotehnoloogias! Elame õhinaga kaasa kõigile edusammudele geneetiliste ja metaboolsete haiguste ravis!
Artikkel on vabalt kättesaadav siit!
Kasutatud Thermo Fisher Scientific tooted
- Attune™ NxT Flow Cytometer
- HEK293FT cells (catalog number: R70007)
- 8-well Nunc™ Lab-Tek™
- Kloonimisreagendid
Küsi pakkumist siit!
