Искусственный белок сочетает эластичность и клеточную сигнализацию для улучшения регенерации тканей

Совместная исследовательская группа из POSTECH и Университета Инха успешно разработала новый биоматериал, который преодолевает ограничения природного эластина.

В наших телах содержится особый белок — эластин, обладающий замечательной способностью растягиваться, как резинка, и возвращаться в исходную форму. Эта эластичность критически важна для функции различных органов, позволяя лёгким вдыхать и выдыхать, кровеносным сосудам расширяться и сужаться с каждым ударом сердца, а коже оставаться гладкой и упругой.

Несмотря на полезность, использование природного эластина в медицинских целях сопряжено с трудностями. Он доступен в ограниченных количествах, процесс очистки сложен, и существует риск иммунной реакции при введении человеку. Чтобы решить эти проблемы, учёные разработали эластиноподобные полипептиды (ELPs), которые можно производить в больших количествах, но они не могли полностью воспроизвести сложные, точные функции природного эластина.

Совместная исследовательская группа создала новый белок, выбрав и заново собрав наиболее важные части тропоэластина — предшественника человеческого эластина. Они точно объединили три различных домена: гидрофобный домен, влияющий на физические свойства белка; домен поперечных сшивок, обеспечивающий стабильность; и домен взаимодействия с клетками, способствующий межклеточным контактам. Этот новый белок был назван белком, производным от домена эластина (EDDP).

EDDP предлагает несколько преимуществ. Его можно производить в больших количествах, как обычные ELPs, при этом он сохраняет эластичность и упругость, сравнимые с природным эластином. Что ещё более примечательно, EDDP способствует адгезии и росту клеток, передавая сигналы, которых не хватало обычным ELPs. Эта улучшенная функция взаимодействия с клетками напрямую способствует выживанию и росту клеток, что делает его высокоэффективным для регенерации повреждённых тканей.

Профессор Хён Джун Ча из POSTECH выразил оптимизм по поводу открытия: «Этот вновь разработанный EDDP может быть использован для регенерации тканей, где важна эластичность, например, сердечных клапанов, кровеносных сосудов, повреждённых болезнями сердца, или разорванных связок».

Исследование, проведённое группой профессора Ча в POSTECH при участии Сын Кём Чо и группы профессора Юн Джун Ян в Университете Инха, опубликовано в журнале Acta Biomaterialia.