211service.com
Nanobiotiskie dzīvības glābēji
Nanocaurules, kas konstruētas no peptīdu gredzeniem, var piedāvāt efektīvu jaunu ieroci pret antibiotikām rezistentām baktērijām un neārstējamu slimību draudiem.
2,5 nanometru garš pielāgotu aminoskābju gredzens, kas atgādina molekulāru virtuli, iegrimst šūnas sieniņā. Staphylococcus aureus baktērija, viens no pret antibiotikām rezistentajiem celmiem, kas ir atbildīgs par dzīvībai bīstamām slimnīcu infekcijām.
Miljoniem vairāk šo lipīgo, virtuļu formas ciklisko peptīdu — katrs pa aminoskābju ķēdi — iekļūst baktērijas želatīnveida šūnu sieniņā. Tie ķīmiski gravitējas viens pret otru un saliekas iegarenās caurulēs, piemēram, sīku riepu kaudzes, kas iestrādātas šūnu membrānā.
Atsevišķas peptīdu caurules pēc tam caurdur membrānu. Blakus esošo cauruļu grupas darbojas kopā, lai šūnas sieniņā atvērtu vēl lielākas poras. Dažu minūšu laikā daudzi caurumi nogalina baktēriju, izjaucot tās membrānas elektrisko potenciālu, efektīvi izslēdzot šūnas iekšējās iekārtas.
Nāvējoši inžektori
Šos nanobiotiskos dzīvības glābējus, ko izstrādājusi M. Reza Ghadiri vadītā komanda La Jolla-CA Scripps pētniecības institūtā, var nogalināt pat pret zālēm visizturīgākās baktērijas, vienlaikus saudzējot dzīvnieku šūnas.
Pasaules Veselības organizācija lēš, ka visu slimnīcā pārnēsāto pret antibiotikām rezistentu bakteriālo infekciju ārstēšanas kopējās izmaksas ir aptuveni 10 miljardi USD gadā.
Kamēr izmēģinājumi ar cilvēkiem ir atlikuši divus līdz trīs gadus, grupa ir pārbaudījusi savas sintētiskās, pašmontējošās peptīdu nanocaurules pelēm, izslēdzot nāvējošas meticilīna rezistentas infekcijas. Staphylococcus aureus. Peptīdi arī izrāda daudzsološus rezultātus dažādu nāvējošu baktēriju celmu ārstēšanā, tostarp Escherichia coli, pseudomonas aeruginosa un Enterococcus faecalis. Galu galā tie var izrādīties efektīvi pret sēnīšu un parazītu infekcijām.
Ghadiri peptīdu gredzeniem, kas sastāv no jauna, mainīga dabiski sastopamu un sintētisko aminoskābju modeļa, ir aminoskābju sānu ķēdes, kas ir vērstas uz āru no virtuļa un reaģē uz vidi.
Šīs sensora molekulas var ātri pārkonfigurēt laboratorijā, lai pielāgotu peptīdu darbību. Mēs varam ražot 100 000 variantu aptuveni divu nedēļu laikā, saka Gadiri. Šai elastībai galu galā vajadzētu ļaut zāļu ražotājiem izvēlēties, uz kurām baktērijām tie ir vērsti, kontrolēt, kā peptīdi ievietojas membrānā un paši savācos, un samazinātu toksicitāti inficētā saimnieka dzīvnieku šūnām.
Dr. Tomass Gancs, UCLA medicīnas skolas eksperimentālais patologs, saka, ka Gadiri grupas darbs ir potenciāli jauna molekulāro viedo ieroču klase. Tomēr viņš brīdina, ka šīs vielas vēl nav medikamenti. Viņš saka, ka tiem jābūt ekonomiskiem, lai ražotu, un tiem jābūt efektīviem un netoksiskiem cilvēkiem.
Ilgāks glabāšanas laiks
To darbības ātrumam un peptīdu jaunajai struktūrai vajadzētu apgrūtināt baktēriju rezistences veidošanos, saka Ghadiri, paverot ceļu jaunai zāļu klasei ar ilgāku glabāšanas laiku. Bet viņš brīdina, ka nevienam nekad nevajadzētu par zemu novērtēt baktēriju pielāgošanās spēju.
Cikliskie peptīdi ir pētīti gadiem ilgi. Daudzi dabiskie peptīdi aizsargā pret mikrobiem dzīvniekiem un augiem. Citas zāles, kuru pamatā ir cikliskie peptīdi, piemēram, bacitracīns, parasti izmanto kā lokālas antibiotikas.
Scripps pētnieki pirmo reizi cikliskos peptīdus salika nanocaurulēs 1992. gadā. Sākumā viņi cerēja izveidot nanomēroga mēģenes bioķīmiskiem pētījumiem. Bet, kad viņi 1994. gadā pamanīja cauruļu membrānas aktivitāti, viņi ātri pārorientēja savu atklājumu uz vairāku zāļu rezistentu baktēriju ārstēšanu.
Rezultātā Gadiri jūtas laimīgs, ka salīdzinoši īsā laika periodā mūsu darbs var radīt kaut ko noderīgu miljoniem cilvēku.