211service.com
Proteinfabrikker
Lægemidler lavet af protein har vist sig lovende i behandlingen af kræft, men de er svære at levere, fordi kroppen normalt nedbryder proteiner hurtigt.
For at komme uden om den forhindring har et hold af MIT-forskere udviklet en ny type nanopartikel, der kan syntetisere proteiner efter behov. Når først disse proteinfabrikspartikler når deres mål, kan forskerne starte proteinsyntese ved at skinne ultraviolet lys på dem.
Partiklerne kunne bruges til at levere små proteiner, der dræber kræftceller og i sidste ende større proteiner såsom antistoffer, der udløser immunsystemet til at ødelægge tumorer, siger Avi Schroeder, postdoc ved MIT's David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research, som udviklet partiklerne sammen med institutprofessor Robert Langer, ScD '74, og Daniel Anderson, lektor i sundhedsvidenskab og teknologi og kemiteknik.
Forskerne håber at kunne bruge de proteinopbyggende partikler til at angribe tumorer, der har spredt sig fra det oprindelige kræftsted til andre dele af kroppen. Sådanne metastaser forårsager 90 procent af kræftdødsfaldene.
Partiklerne efterligner den proteinfremstillingsstrategi, der findes i naturen. Celler gemmer deres proteinopbygningsinstruktioner i DNA, som derefter kopieres til messenger-RNA. Det mRNA bærer proteinplaner til cellestrukturer kaldet ribosomer, som læser mRNA'et og oversætter det til aminosyresekvenser. Aminosyrer er spændt sammen for at danne proteiner.
Vi ønskede at bruge maskiner, der allerede har vist sig at være meget effektive, siger Schroeder. Ribosomer bruges i naturen, og de blev perfektioneret af naturen gennem milliarder af år til at være den bedste maskine, der kan producere protein.
Nanopartiklerne indeholder en blanding af ribosomer, aminosyrer og de enzymer, der er nødvendige for proteinsyntese, alle båret i et fedtholdigt ydre lag. Også inkluderet i blandingen er DNA-sekvenser for de ønskede proteiner. DNA'et fanges af en kemisk forbindelse kaldet DMNPE, som binder sig midlertidigt til det. Når den udsættes for ultraviolet lys, frigiver forbindelsen DNA'et, hvilket giver forskerne mulighed for at kontrollere, hvornår og hvor proteiner samles.
Holdet undersøger nu andre måder at udløse proteinproduktion på. For eksempel kan DNA'et frigives, når partiklerne møder et bestemt surhedsniveau eller andre biologiske forhold, der er specifikke for visse kropsregioner eller celler.