Zespół uczonych z Uniwersytetu Tel Awiwu jako pierwszy na świecie znalazł sposób na kontrolowanie enkapsulacji i uwalniania cząsteczek w wyniku ekspozycji na światło UV. To oznacza, że już wkrótce będzie możliwe dosłowne “sterowanie” całym procesem farmaceutycznym – od złożenia leku, przez jego dostarczenie i uwolnienie w konkretnym miejscu. Dzięki temu rozwiązaniu, uniknie się skutków ubocznych, tak powszechnych w przypadku trudnych do wyleczenia chorób i czasochłonnych terapii. Szczegóły technologii opisano w czasopiśmie Advanced Materials.
Czytaj też: Masz ten gen? Możesz gorzej przyswajać niektóre leki
Dr Ayala Lampel z Uniwersytetu w Tel Awiwie mówi:
Technologia ta otwiera możliwości zastosowań biomedycznych i biotechnologicznych, w tym enkapsulacji, dostarczania i uwalniania leków, białek, przeciwciał lub innych cząsteczek terapeutycznych. Naszym celem było skonstruowanie ciekłokształtnych przedziałów z kompleksu cząsteczek peptydu i RNA, które umożliwią efektywną enkapsulację różnych biomolekuł przy zachowaniu ich natywnej struktury.
Zainspirowani przez odrę
Inspiracją dla nowo opracowanej technologii był wirus odry. Kiedy atakuje on komórki gospodarza, tworzy przedziały, w których zachodzą wszystkie reakcje związane z tworzeniem nowych wirionów. Przedziały te nazywane “fabrykami wirusów” są w rzeczywistości dynamicznymi strukturami, które wyodrębniają się wewnątrz komórki gospodarza pod presją wirusa.
Teraz zaprojektowano peptyd, który tworzy przedziały przypominające fabryki wirusowe, co sprzyja enkapsulacji potencjalnych leków. Do struktury peptydu włączono unikalny element, który umożliwia sterowanie jego właściwościami za pomocą światła UV.
Czytaj też: Płatki z mlekiem podstawą diety. Ten posiłek sięga okresu sprzed tysięcy lat
Dr Ayala Lampel dodaje:
Zaprojektowany peptyd i RNA tworzą ciekłokształtne przedziały, które przypominają fabryki wirusowe. Rozwinęliśmy je tak, aby reagowały na bodźce poprzez dołączenie do sekwencji peptydu grupy ochronnej, która ulega rozszczepieniu po naświetleniu promieniami UV. Peptyd z aktywowaną światłem grupą ochronną tworzy z RNA przedziały, które mają wyższą wydajność enkapsulacji różnych cząsteczek w porównaniu z przedziałami bez grupy ochronnej. Pokazaliśmy, że poprzez naświetlanie przedziałów światłem UV i uwalnianie grupy ochronnej, możemy kontrolować uwalnianie enkapsulowanych biomolekuł.
Kolejną unikalną właściwością tego systemu jest wysoka przepuszczalność i ładowność enkapsulowanych cząsteczek, która jest ograniczona w części obecnych technologii. Technologia ta otwiera możliwości tworzenia leków przyszłości.