Ved hjælp af lys, røde blodlegemer og et honningbipeptid til at levere terapeutiske proteiner

Proteinbehandlinger er ofte mere potente og selektive mod deres biokemiske mål end andre typer lægemidler, især små molekyler. Imidlertid, proteiner er også mere tilbøjelige til hurtigt at blive nedbrudt af enzymer eller ryddet fra blodet af nyrerne, som har begrænset deres kliniske anvendelse. Nu, forskere rapporterer i ACS Central Science har konstrueret røde blodlegemer (RBC) bærere, der frigiver terapeutiske proteiner, når de stimuleres af lys, ved hjælp af et honningbipeptid.

Fordi proteinlægemidler er ustabile i kroppen, de skal gives på høje niveauer, som kan forårsage bivirkninger. Forskere har forsøgt at beskytte proteinterapier mod nedbrydning ved at indkapsle dem i bærere, såsom liposomer, nanopartikler og RBC'er. Men det har været udfordrende at få transportørerne til at frigive deres last på det rigtige sted og tidspunkt. Brianna Vickerman, David Lawrence og kolleger ønskede at konstruere RBC'er til at frigive terapeutiske proteiner i bestemte områder af kroppen, når de udløses af visse bølgelængder af lys.

Forskerne indlejrede et peptid, kaldet melittin, ind i cellemembranen af ​​RBC'er. En komponent i europæisk honningbi gift, melittin får normalt RBC'er til at briste. Men teamet modificerede peptidet, så det kun ville gøre det, når det blev belyst af en bestemt lysbølgelængde. Som et bevis på konceptet, forskerne indlæste thrombin-et blodprop-enzym, der bruges til at forhindre overdreven blødning-i de konstruerede RBC'er og injicerede dem i mus. De lyste derefter et lys på et lille område af hver muses øre og undersøgte dele af vævet.

Analysen viste thrombinrelateret blodkoagulation kun på de belyste steder. Strategien kan vise sig nyttig til den lysudløste frigivelse af protein, peptid- og nukleinsyreterapeutika fra en række lipidbaserede bærere, siger forskerne.