Dostarczą proteiny, nie uszkodzą błony komórkowej

Naukowcy z Texas A&M AgriLife Research odkryli sposób na bezpieczne dostarczenie protein do wnętrza komórek. Opracowana przez nich metoda może być łatwo zastosowana podczas badań.

Ludzie od wielu lat próbowali tego dokonać, gdyż proteiny to podstawowe składniki komórek. To molekuły wykonujące w komórce każde zadanie - mówi doktor Jean-Philippe Pellois.

Obecnie najczęściej dostarcza się do komórki DNA, które ma w odpowiedni sposób kodować proteiny. Jednak metoda taka wiąże się z uszkodzeniem błony komórkowej, co uszkadza lub zabija są komórkę. Ponadto bardzo trudno jest kontrolować ekspresję DNA, a wprowadzone fragmenty DNA zmieniają cały genom komórki, co prowadzi do niekontrolowanych i nieprzewidywalnych zmian w samej komórce. Omijamy ten problem dostarczając proteiny bezpośrednio do komórki. Metoda jest bardzo wydajna. Możemy dostarczyć wiele protein nie zmieniając przy tym fizjologii komórki i nie uszkadzając jej błony - dodaje Pellois.

Metoda opracowana przez uczonych z Teksasu może przydać się w medycynie regeneracyjnej. Może pozwolić na łatwe programowanie np. komórek skóry, by zmieniły się w komórki serca czy wątroby i naprawiły uszkodzenia tych organów. Ułatwi też leczenie nowotworów. Sposobem na zabicie komórki nowotworowej jest wprowadzenie do jej wnętrza proteiny, o której wiemy, że hamuje rozwój guza. Czasami nowotwór rozrasta się, gdyż przestają działać proteiny hamujące. […] Jeśli takie proteiny moglibyśmy wprowadzać do komórek bez ich uszkadzania, mogłyby one zabić komórki - zastanawia się Pellois.

W swojej pracy naukowcy wykorzystali dotychczasowe osiągnięcia związane z badaniami nad HIV. Proteiny przenikają tam z komórek chorych do zdrowych. Od lat badano peptydy, które pozwalają na taką wędrówkę między komórkami. Nasza praca polegała na wykorzystaniu tych elementów, które są mało skuteczne, i dramatycznym zwiększeniu ich skuteczności. Dzięki dobremu pomysłowi i szczęściu opracowaliśmy związek, który naprawdę świetnie działa - mówi Pellois. Uczony nazywa nową metodę „koniem trojańskim komórki”.

Jesteśmy w stanie przejąć kontrolę nad komórką i wykorzystać jej chemię do wprowadzenia konia trojańskiego. To trochę tak, jakbyśmy wyważali drzwi. Zwykle gdy tak się postępuje, dochodzi do uszkodzenia komórki. Właśnie z tego powodu wielu naukowców nieufnie podchodzi do takich metod, gdyż jest z nimi związane spore ryzyko. Można dostać się do komórki, ale jeśli przy okazji uszkadza się błonę komórkową i zabija komórkę, to nie ma w tym niczego dobrego. Największą niespodzianką jest fakt, że nasza metoda działa niezwykle efektywnie i pomimo tego, że „wchodzimy z drzwiami” z komórką jest wszystko w porządku. Nie wiemy, dlaczego tak się dzieje. Podejrzewamy, że komórka jest w stanie naprawić „drzwi” natychmiast po ich wyważeniu. Być może komórka posiada odpowiednie mechanizmy, a my mieliśmy szczęście, gdyż trafiliśmy na metodę, która jest efektywna i bezpieczna - mówi Pellois.

Uczeni wykorzystali podczas testów komórki ludzi, małp, kur i myszy. Metoda działała podobnie we wszystkich wypadkach. Większe różnice zauważono pomiędzy typami komórek niż pomiędzy gatunkami. Najgorzej wypadły testy na komórkach mózgu, ale i tam metoda okazała się skuteczna.

Teraz to kwestia odpowiedniego wyregulowania naszej metody. Dzięki niej możemy zamienić komórkę w laboratorium, precyzyjnie dodać do niej różne składniki i sprawdzić, co się stanie. Będziemy mogli badać funkcjonowanie komórek w sposób, jaki dotychczas nie był możliwy - cieszy się uczony.

błona komórkowa proteina