Aminosyre fundet i kyllingefjer kunne levere kemoterapimedicin og reparere enzymer

En ny metode til lægemiddellevering ved hjælp af prolin, en aminosyre, der findes i kyllingefjer og hudvæv, kunne bruges til at begrænse bivirkningerne af kemoterapi og reparere vigtige enzymer, tyder ny forskning på.

Udgivet i tidsskriftet Chem , har forskere designet et bur (en boks lavet af enkelte molekyler) af biologisk kompatible peptider, korte aminosyrer, der danner grundlaget for proteiner. Disse bure kan rumme stoffer af forskellig størrelse og transportere dem i kroppen med høj præcision.

De negative bivirkninger forbundet med kemoterapi, såsom hårtab og nerveskader, er et resultat af "off-site toksicitet", hvor behandlingen dræber sunde celler omkring tumorer såvel som selve tumoren. Ved at skabe et bur i nanostørrelse til at rumme lægemidlet og bære det ind i tumoren, før det frigives, kan denne effekt kanaliseres mere direkte til tumoren, hvilket beskytter sunde celler.

Buret kan indstilles til forskellige størrelser, hvilket muliggør forskellige nyttelaster af lægemidler. Denne fleksible struktur giver mulighed for potentielt at afgive kemoterapilægemidler, antibiotika og antivirale midler. Tidligere kunne bure af denne art kun laves ved hjælp af kulbrintemolekyler fundet i tjære, som ofte kan være giftige for mennesker.

Denne struktur, mener forskere, åbner også døren for, at defekte enzymer kan erstattes i kroppen, hvilket tidligere ikke har været muligt. Historisk set kunne enzymer, som er sammensat af proteiner og udfører vigtige funktioner i kroppen, kun få deres aktiviteter blokeret af lægemidler. Blokeringen af ​​denne funktionalitet ville så have en indvirkning på kroppen, som at reducere inflammation. Nu kunne burene erstatte denne funktion, som kan lægge grunden til en ny behandlingsform.

Hovedforfatter Dr. Charlie McTernan, lektor i kemi ved King's College London og gruppeleder ved Francis Crick Institute sagde:"Det, vi har skabt, er i det væsentlige en biologisk kompatibel molekylær tepose. Vi kan fylde denne tepose eller bur lavet af bredt tilgængelige prolin og kollagen, med flere forskellige lægemidler og levere dem på en meget mere målrettet måde, end vi kunne før."

"Med tiden håber vi, at det kan betyde, at vi kan begrænse hårtab, kvalme og andre ubehagelige bivirkninger ved kemoterapi. Vi vil måske endda være i stand til at reparere funktionssvigte enzymer, der har indflydelse på udviklingen af ​​kræft. Det bedste. er vi kan gøre dette bæredygtigt og i stor skala."

Prolin er meget lige og stiv i formen, samtidig med at den er opløselig i vand, hvilket gør den unikt velegnet til medicinafgivelse, da vand udgør omkring 60 % af den menneskelige krop. Ved at binde peptidet til små mængder metal, såsom palladium, kunne forskerne skabe en justerbar struktur, der hurtigt kunne øges eller falde i størrelse.

Da prolin og kollagen er bredt tilgængelige og ikke er afhængige af kæder af kulbrinter som tidligere metoder, håber holdet på bæredygtigt at opskalere deres nuværende produktion i laboratoriet.

Flere oplysninger: Barber et al., Metal-Peptidic Cages — Helical Oligoprolines Generer Highly Anisotropic Nanospaces with Emergent Isomer Control, Chem (2024). DOI:10.1016/j.chempr.2024.05.002. www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(24)00223-7

Journaloplysninger: Kem

Leveret af King's College London