Istraživači sa Univerziteta Severne Karoline u Čapel Hilu razvili su novu platformu za isporuku lekova koja koristi spiralna amiloidna vlakna dizajnirana da odvrću i oslobađaju lekove kao odgovor na telesnu temperaturu.
Novi istraživački rad objavljen 26. januara u Nature Communications otkriva revolucionarne strukturne detalje o tome kako se bolesti formiraju slično Alchajmerovoj bolesti. Sa ovim saznanjem, grupa je možda otkrila jedinstveni mehanizam za poništavanje depozita i njihovog uticaja na one koji pate od ovih stanja.
Istraživač UNC-Čapel Hil Ronit Friman predvodio je istraživačku grupu sa istraživačima iz laboratorije Lin na Univerzitetu Emori da pogledaju jezgro beta amiloid -42 peptida, ključni deo koji pokreće sklapanje amiloidnog plaka i depozite u mozgu pacijenata sa Alchajmerovom bolešću. Stvaranjem sintetičkih varijacija peptida u laboratoriji, uspeli su da otkriju kako da kontrolišu način na koji se ovi molekuli sastavljaju i uvijaju.
„Sposobnost ovih amiloidnih materijala da se odmotaju i degradiraju naglašava potencijal za tretmane koji modifikuju i naknadno preokrenu plakove pronađene kod Alchajmerove i drugih neurodegenerativnih bolesti“, rekao je Friman. „Znamo da je pravac uvijanja amiloidnih fibrila povezan sa različitim stanjima progresije bolesti. Zamislite da jednostavnim tretmanom možemo modifikovati amiloide da promene svoj oblik i nestanu – to je ono što bi naše otkriće moglo da nam omogući da uradimo u budućnosti .“
Koristeći napredne spektroskopske tehnike, istraživači su ispitali kako pojedinačni peptidi interaguju, otkrivajući informacije o brzinama sklapanja, rastojanjima između peptida, poravnanju peptida i, što je najvažnije, smeru uvijanja. Elektronska i fluorescentna mikroskopija visoke rezolucije korišćene su za karakterizaciju morfologije materijala na različitim temperaturama.
Istraživači su identifikovali da je N-terminalni domen peptida važan za programiranje oblika sklopa kao što su cevi, trake ili vlakna, dok modifikacije C-terminala usmeravaju ili levo ili desno okretanje unutar materijala. Koristeći ova pravila dizajna, serija peptida je podešena da se na zahtev prebaci između levorukih i desnorukih uvrnutih traka kao odgovor na promenu temperatura. Ova inverzija uvijanja onda čini materijal podložnim razgradnji prirodnim proteinima, što je poželjna karakteristika za materijale koji se koriste kao sredstva za isporuku.
