REKLAMA

Poranění míchy (SCI): Využití bioaktivních lešení k obnovení funkce

Samostatně sestavené nanostruktury vytvořené pomocí supramolekulárních polymerů obsahujících peptidové amfifily (PA) obsahující bioaktivní sekvence prokázaly skvělé výsledky na myším modelu SCI a mají u lidí obrovský příslib pro účinnou léčbu tohoto vysilujícího stavu, který vážně ovlivňuje kvalitu života. a duševního zdraví postižených osob i jejich rodinných příslušníků a představuje vážnou zátěž pro systém zdravotní a sociální péče. 

A mícha poranění, často způsobené náhlým úderem nebo řezem do páteře, vede k trvalé ztrátě síly, citlivosti a funkce pod místem poranění. Ačkoli neexistuje žádný dobře zavedený lék na taková zranění, bylo publikováno velké množství výzkumných článků, které porozuměly molekulární patologii poranění páteře a přišly s návrhy na regeneraci postižené tkáně, čímž se podpoří funkční zotavení a následně umožní lidem vést produktivnější a nezávislejší život. Pokrok ve vědě a technologii porozumění molekulárním mechanismům, které jsou základem poranění míchy, a sugestivní terapeutické přístupy, kromě rehabilitačních a asistenčních zařízení, ujdou dlouhou cestu při zotavování lidí z takových akutních zranění a pomohou jim vést smysluplný život. 

V nedávném článku publikovaném v Science dne 11. listopadu 2021 Alvarez a jeho kolegové testovali supramolekulární polymery obsahující peptidové amfifily (PA) na myším modelu paralyzujícího poškození lidské míchy (SCI).1. Tyto PA obsahovaly dva definitivní signály, první aktivuje transmembránový receptor β1-integrin a druhý aktivuje základní receptor fibroblastového růstového faktoru 2. Peptidové amfifily (PA) jsou malé molekuly, které obsahují hydrofobní složky kovalentně spojené s řetězcem aminokyselin (peptidů). Peptidová sekvence může být navržena tak, aby tvořila p-listy, zatímco zbytky nejvzdálenější od konce jsou nabity pro podporu rozpustnosti a mohou obsahovat bioaktivní sekvenci. Po rozpuštění ve vodě tyto PA podléhají tvorbě β-listu a hydrofobnímu kolapsu alifatických konců a indukují sestavení molekul do supramolekulárních jednorozměrných nanostruktur (např. válcová nebo pásková nanovlákna s vysokým poměrem stran). Sestavení je obvykle vyvoláno měnící se koncentrací, pH a zavedením dvojmocných kationtů2,3. Tyto nanostruktury jsou extrémně důležité pro biomedicínské funkce díky své schopnosti zobrazovat na svém povrchu vysokou hustotu biologických signálů pro zacílení nebo aktivaci drah. 

Vytvořením mutací v peptidové sekvenci v nesignální, nebioaktivní doméně byl pozorován intenzivní supramolekulární pohyb uvnitř nanovláken, čímž se zlepšilo zotavení z SCI. Mutace s nejvyšší intenzivní dynamikou vedla nejen k opětovnému růstu axonu a myelinizaci, ale vedla také k tvorbě krevních cév (revaskularizaci) a přežití motorických neuronů. 

Tyto supramolekulární polymery obsahující peptidové amfifily (PA) tak mají velký příslib v pomoci lidem zotavit se z SCI, což může mít zničující účinky na životy pacientů, jak fyzicky, tak emocionálně. Kromě toho lze tyto samosestavující nanostruktury, vyrobené ze supramolekulárních polymerů obsahujících peptidové amfifily (PA), využít pro různé biomedicínské aplikace, jako je např. droga porod, regeneraci kostí a snížení krevních ztrát při vnitřním krvácení. 

*** 

Reference 

  1. Álvarez Z., et al 2021. Bioaktivní lešení se zvýšeným supramolekulárním pohybem podporuje zotavení po poranění míchy. Věda. Publikováno 11. listopadu 2021. Vol 374, Issue 6569. S. 848-856. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abh3602 
  1. Hartgerink, JD; Beniash, E.; Stupp, SI Peptid-amfifilní nanovlákna: Všestranné lešení pro přípravu materiálů pro vlastní montáž. Proč. Natl. Akad. Sci. USA 2002, 99, 5133–5138, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.072699999 
  1. Pashuck, ET; Cui, H.; Stupp, SI Ladění supramolekulární tuhosti peptidových vláken prostřednictvím molekulární struktury. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6041–6046, DOI: https://doi.org/10.1021/ja908560n 

***

Rajeev Soni
Rajeev Sonihttps://www.RajeevSoni.org/
Dr. Rajeev Soni (ORCID ID: 0000-0001-7126-5864) má Ph.D. v oboru biotechnologie z University of Cambridge ve Velké Británii a má 25 let zkušeností s prací po celém světě v různých institutech a nadnárodních společnostech, jako je The Scripps Research Institute, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux a jako hlavní řešitel s US Naval Research Lab v objevování léků, molekulární diagnostice, expresi proteinů, biologické výrobě a rozvoji podnikání.

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru

Aktualizovat se všemi nejnovějšími zprávami, nabídkami a zvláštními oznámeními.

Nejoblíbenější články

microRNAs: Nové chápání mechanismu účinku u virových infekcí a jeho význam

MicroRNA nebo zkráceně miRNA (neplést...

Rusko zaregistrovalo první vakcínu na světě proti COVID-19: Můžeme mít bezpečnou vakcínu pro...

Existují zprávy o tom, že Rusko registrovalo první vakcínu na světě...

Konzumace slazených nápojů zvyšuje riziko rakoviny

Studie ukazuje pozitivní souvislost mezi konzumací sladkých...
- Reklama -
94,678FanouškůLike
47,718SledujícíchNásledovat
1,772SledujícíchNásledovat