Ученые используют естественную систему доставки для отправки модифицированных белков в целевые клетки

Каждая клетка в организме имеет свою уникальную систему доставки. Ученые из Северо-Западного университета смогли «перехватить» эту транспортную систему, чтобы эффективно доставить модифицированный белок в целевую клетку и вызвать изменение в ее экспрессии генов.

Исследование, опубликованное в июле в журнале Nature Communications, показывает, что новый метод может быть универсальным, прокладывая путь к целевой доставке биологических препаратов.

Подход

Ключом к подходу «загрузки груза» являются участки клеточных мембран, называемые липидными рафтами. Эти области более структурированы, чем остальная мембрана, и содержат специфические белки и липиды.

Поскольку мембраны внеклеточных везикул (EVs) содержат те же липиды, что и липидные рафты, исследователи предположили, что белки, сконструированные для ассоциации с липидными рафтами, можно загрузить в EVs для доставки в другие клетки.

Используя базы данных белков и лабораторные эксперименты, команда определила, что их метод ассоциации с липидными рафтами позволил загрузить в везикулы в 240 раз больше белка.

В практическом применении метода команда сконструировала клетки для производства белка-транскрипционного фактора, загрузила его в EVs и доставила в клетку, чтобы изменить экспрессию генов клетки-реципиента, не нарушив функцию белка.

Ключевая задача

Основная проблема при загрузке терапевтического груза в EVs заключается в том, что клетка-производитель и клетка-реципиент часто противоречат друг другу. Решением стало создание груза с обратимыми функциями.

«Инструменты, обеспечивающие обратимое связывание с мембраной, могут быть очень мощными при создании лекарств на основе EVs», — сказал Тейлор Ганнелс, соавтор исследования. «Мы смогли показать, что, модулируя липид-белковые взаимодействия, мы можем загружать и функционально доставлять наш модельный терапевтический груз».

Исследователи заявили, что стремятся опробовать этот подход с лекарственными грузами для применения в иммунотерапии и регенеративной медицине.