Рисовая лаборатория биоинженера Джангэ Су заразилась adeno-связанным вирусом (AAV), который открывает только в присутствии двух отобранных протеаз, ферменты, которые сокращают другие белки для распоряжения. Поскольку определенные протеазы подняты на местах опухоли, вирусы могут быть разработаны, чтобы предназначаться и разрушить раковые клетки.Работа кажется онлайн на этой неделе в американском журнале Chemical Society Нано ACS.
AAVs довольно мягки и стали объектом интенсивного исследования как средства доставки для генотерапий. Исследователи часто пытаются быть нацеленными на AAVs к клеточным рецепторам, которые могут быть немного сверхвыражены на больных клетках.
Рисовая лаборатория проявляет другой подход. «Мы искали другие типы биомаркеров вне клеточных рецепторов, существующих на местах болезни», сказал Су. «При раке молочной железы, например, это знало, что опухолевые клетки сверхпрячут внеклеточные протеазы, но возможно более важный проникающие иммуноциты, которые мигрируют в микроокружающую среду опухоли и начинают сваливать целую связку протеаз также.«Таким образом, это – то, за чем мы следуем, чтобы сделать предназначенную доставку.
Наша основная идея состоит в том, чтобы создать вирусы, которые, в запертой конфигурации, ничего не могут сделать. Они инертны», сказала она.
Когда запрограммировано AAVs сталкиваются с правильными ключами протеазы на местах болезни, «эти вирусы открывают, связывают с клетками и поставляют полезные грузы, которые или убьют клетки за терапию рака или поставят гены, которые могут зафиксировать их для других приложений болезни».Лаборатория Су генетически вставляет пептиды в самосборку AAVs, чтобы захватить капсулы вируса, твердые раковины, которые защищают гены, содержавшие в. Целевые протеазы признают пептиды «и жуют от замков», эффективно открывая вирус и позволяя ему связать с больными клетками.«Если бы мы просто искали одну протеазу, это могло бы быть на месте рака, но это могло также быть где-то в другом месте в Вашем теле, где у Вас есть воспламенение. Это могло привести к нежелательным побочным эффектам», сказала она. «Требуя, чтобы две различных протеазы – скажем, протеаза A и протеаза B – открыли запертый вирус, мы можем достигнуть более высокой специфики доставки, так как шанс подъема обеих протеаз на месте становится меньшим».
В будущем подходы молекулярного отображения будут использоваться, чтобы обнаружить и идентичность и концентрацию поднятых протеаз. «С той информацией мы были бы в состоянии выбрать вирусное устройство от нашей группы спроектированных вариантов, у которой есть правильные свойства предназначаться для того места болезни. Это – то, где мы хотим пойти», сказала она.Су сказал, что поднятые протеазы найдены вокруг многих больных тканей.
Она предположила, что эти вирусы протеазы-activatable могут быть полезными для обработки не только раковые образования, но также и неврологические болезни, такими как удар, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера и болезни сердца, включая инфаркт миокарда и застойную сердечную недостаточность.Окончательное видение этой технологии должно проектировать вирусы, которые могут выполнить комбинацию шагов для планирования. «Чтобы увеличить специфику открывающего вируса, Вы можете предположить создавать вирусы, которые требуют, чтобы еще много ключей открылись», сказала она. «Например, Вам, возможно, понадобятся обе протеазы A и B, а также клеточный рецептор, чтобы открыть вирус.
Работа сообщила, вот хороший первый шаг к этой цели».