Аминокислота из куриных перьев может доставлять химиотерапевтические препараты и восстанавливать ферменты

Новый метод доставки лекарств с использованием пролина — аминокислоты, содержащейся в куриных перьях и тканях кожи, — может помочь ограничить побочные эффекты химиотерапии и восстанавливать важные ферменты.

Исследователи, опубликовавшие работу в журнале Chem, создали клетку (коробку из отдельных молекул) из биосовместимых пептидов — коротких аминокислот, составляющих основу белков. Эти клетки могут заключать в себе препараты разного размера и с высокой точностью транспортировать их в организме.

Негативные побочные эффекты химиотерапии, такие как выпадение волос и повреждение нервов, являются результатом «внецелевой токсичности», когда лечение убивает здоровые клетки вокруг опухоли вместе с самой опухолью. Создание наноразмерной клетки для заключения препарата, его доставки в опухоль и высвобождения там позволяет направить эффект более прицельно на опухоль, защищая здоровые клетки.

Размер клетки можно настраивать, что позволяет помещать в неё разные препараты. Эта гибкая структура потенциально позволяет доставлять химиотерапевтические препараты, антибиотики и противовирусные средства. Ранее подобные клетки можно было создавать только с использованием углеводородных молекул, содержащихся в смоле, которые часто токсичны для человека.

Исследователи полагают, что эта структура также открывает возможность замены дефектных ферментов в организме, что ранее было невозможно. Исторически препараты могли только блокировать активность ферментов (состоящих из белков и выполняющих важные функции в организме). Блокирование этой активности затем оказывало влияние на организм, например, уменьшало воспаление. Теперь клетки могут заменять эту функцию, что может заложить основу для новой формы лечения.

Ведущий автор работы доктор Чарли Мактернан, лектор по химии в King's College London и руководитель группы в Francis Crick Institute, сказал: «По сути, мы создали биосовместимый молекулярный чайный пакетик. Мы можем наполнить этот пакетик, или клетку, сделанную из широкодоступных пролина и коллагена, несколькими различными лекарствами и доставлять их гораздо более прицельно, чем раньше».

«Со временем мы надеемся, что это позволит ограничить выпадение волос, тошноту и другие неприятные побочные эффекты химиотерапии. Мы, возможно, даже сможем восстанавливать malfunctioning ферменты, влияющие на развитие рака. Лучшее, что мы можем делать это устойчиво и в больших масштабах».

Пролин имеет очень прямую и жёсткую форму, а также растворим в воде, что делает его уникально подходящим для доставки лекарств, поскольку вода составляет примерно 60% человеческого тела. Связывая пептид с небольшим количеством металла, такого как палладий, исследователи смогли создать настраиваемую структуру, которая может быстро увеличиваться или уменьшаться в размерах.

Поскольку пролин и коллаген широко доступны и, в отличие от предыдущих методов, не зависят от цепочек углеводородов, команда надеется устойчиво масштабировать своё текущее лабораторное производство.