00:00 
Точные методы измельчения или восстановления и замены специфических белков, вызывающих рак в злокачественной клетке, разработанные в Массачусетском университете в Амхерсте, могут найти применение не только в раке, но и в широком спектре иммунологических заболеваний, говорят члены междисциплинарной исследовательской группы. Работа была недавно опубликована в Журнале Американского онкологического общества.
Недавняя работа, которую проделала моя группа, направлена ??на решение долгосрочной проблемы белковой терапии. Мы создали «платформенные технологии», направленные на борьбу с раком, но которые также можно использовать для лечения всех видов клеточных заболеваний».
Санкаран «Тай» Таюманаван, главный исследователь обеих статей и заслуженный профессор химии и биомедицинской инженерии Инженерного колледжа Риччио Массачусетского университета в Амхерсте.
Традиционный взгляд на клетку представляет собой круглую мембрану, заполненную всеми клеточными «механистами» - ядро, рибосомы, митохондрии и другие органеллы, которые заставляют его работать.
Но эта картина немного вводит в заблуждение, поскольку на самом деле клеточная мембрана усеяна белками, выступающими за пределы стенки клетки. Эти белки выполняют широкий спектр функций и имеют решающее значение в поддержании сигнального пути между клеткой и ее внешней средой. Когда один из этих белков поврежден или неисправен, он может вызвать всевозможные разрушения, в том числе сообщить клетке, что она должна это сделать. Эти поврежденные мембранные белки могут также функционировать как маски, скрывающие злокачественную клетку от иммунной системы организма.
Недавние современные методы лечения рака направлены на воздействие на эти поврежденные мембранные белки с помощью специализированных подходов. Хотя только 25% из более чем 20 000 различных видов белков в организме находятся на клеточной мембране, примерно половина лекарств, которые мы принимаем, направлены на них.
Следующий шаг — рассмотреть саму клеточную функцию. способ создания гибких, универсальных платформ, которые можно настроить для более эффективной и действенной борьбы с широким спектром заболеваний с меньшим количеством побочных эффектов.
Уничтожение рака
Один из подходов заключается в выявлении и уничтожении белков, вызывающих повреждение. Именно это и сделали ведущие авторы Райан Лу и Джиту Кришна, аспиранты химического факультета Массачусетского университета в Амхерсте.
Хотя предыдущие методы были сосредоточены на биохимических методах удаления таких поврежденных белков, Лу, Кришна, Таюманаван и их соавторы сделали удивительное открытие.
"Если вы думаете о поверхности клетки как о воздушном шаре, - говорит Кришна, - мы обнаружили, что когда вы физически нажимаете на воздушный шар, образуя ямочку в нужном месте, эта деформация запускает механизм интернализации клетки, направляя поврежденный поверхностный белок в механизм удаления отходов клетки, где он втягивается и измельчается, тем самым устраняя угрозу рака".
Ключ к физическому создание этой ямочки — это «мультивалентный контакт», осуществляемый платформой, которую команда называет «полимерной химерой, нацеленной на лизосомы» или PolyTAC.
PolyTAC состоит из двух частей: антитела, которое выбрано для распознавания точного биомаркера, похожего на отпечаток пальца, конкретного белка, вызывающего проблемы, и полимера, который вдавливается в клеточную мембрану, образуя ямочку.
На практике антитело направляет PolyTAC попадает точно в то место, где находится белок-нарушитель, полимер проталкивает белок в ямочку, образующуюся у его основания, а затем клетка берет на себя задачу, измельчая и избавляясь от белка, вызывающего рак.
"На поверхности клетки, как на газоне, полном сорняков, расположены тысячи различных белков, - говорит Лу. - Наш PolyTAC фокусируется на конкретном сорняке и направляет его к измельчителю в клетке, чтобы уничтожить его, спасибо. к физическому контакту, осуществляемому полимером».
Индивидуальная адаптация раковых клеток
Хотя подход PolyTAC, как и большинство методов белковой терапии, фокусируется на устранении проблемных белков, Шуай Гонг, получивший докторскую степень по химии в Массачусетском университете в Амхерсте, и Цзинъи Цю, аспирант биомедицинской инженерии Инженерного колледжа Риччо, разработали платформу, которая, доставляя в клетку полностью функциональные белки поверхности, по сути, перепрограммируют раковую клетку, чтобы она вернулась к своей нормальной, здоровой функции.
"Платформа, которую мы создали, называется "искусственным клеточным пузырьком", или ACDV, - говорит Гонг, - и она позволяет нам напрямую исправлять проблемы с клеткой, добавляя белки в режиме реального времени, используя гибкий процесс".
"Это позволяет проводить персонализированную терапию", - добавляет Цю, чьи предыдущие исследования в области слияния клеток проводились. этап для работы ACDV «Например, мы можем перепрограммировать клетку, чтобы по существу снять маску, которую она носит, чтобы избежать обнаружения иммунной системой организма.
