Вибір кращих вуглеводів у низьковуглеводних дієтах покращує здоров'я
Стаття
Новий шлях цілеспрямованої доставки ліків був запропонований дослідниками з Інженерного коледжу Грейнджера при Університеті Іллінойсу в Урбана-Шампейн. Їх висновки, опубліковані в Materials Today Bio, повідомляють про перше успішне застосування метаболічного маркування в тромбоцитах.
Тромбоцити – це без'ядерні фрагменти клітин, які збираються в місцях кровотечі та запалення для згортання крові. Їх унікальні властивості роблять їх привабливими транспортними засобами для цілеспрямованих систем доставки ліків. Однак тромбоцити, як відомо, важко сконструювати через їх невеликий розмір і фізіологічну простоту.
«Клітини зазвичай можуть бути сконструйовані за допомогою генетичного або хімічного підходу. Але тромбоцити не мають ядра або типового механізму ДНК, що ускладнює їх генетичну інженерію», — сказала Хуа Ван, старший автор статті, доцент кафедри матеріалознавства та інженерії Інженерного коледжу Грейнджера при Університеті Іллінойсу в Урбана-Шампейн
Замість цього дослідники звернулися до хімічного підходу, який спирається на хімічні мітки — молекули, які використовуються для відстеження активності інших біомолекул, таких як білки, ліпіди або цукрові сполуки. Вчені можуть змішати інкубаційну клітину з цукровою сполукою, почекати, поки цукор метаболізується, і спостерігати за міткою, вираженою на клітинній мембрані. Цей процес відомий як маркування метаболічних гліканів і показав перспективність у системах цільової доставки ліків.
Лабораторія Вана раніше продемонструвала успішне метаболічне мічення в ракових та імунних клітинах. До сих пір це маркування було обмежено типами клітин з ДНК-машиною, яка дозволяє швидко ділитися клітинами. Але Ван і його колеги задалися питанням: чи можуть вони маркувати щось без ядра? Це питання надихнуло їх зосередитися на тромбоцитах.
Працюючи поетапно, дослідники почали з тестування свого методу in vitro або всередині середовища клітинної культури. Виділивши мишачі тромбоцити і культивувавши їх за допомогою цукрової сполуки, команда спостерігала хімічні мітки на поверхні тромбоцитів всього за кілька годин. Їх результати були підтверджені за допомогою комбінації проточної цитометрії, флуоресцентної мікроскопії та методів вестерн-блот.
Потім вони перейшли до моделі in vivo, бажаючи вивчити процес у реальній біологічній системі. Безпосереднє введення мишам цукрової сполуки дало той самий результат, а комбінація підходів in vivo та in vitro дозволила дослідникам візуалізувати та кількісно оцінити ці хімічно мічені клітинні мембрани.
Вчені оптимістично налаштовані щодо того, що спеціально мічені тромбоцити можуть бути використані як транспортні засоби доставки ліків від раку, імунних захворювань та порушень згортання крові. А оскільки тромбоцити мають короткий період напіврозпаду, прикріплений до них вантаж очищається протягом декількох днів, що полегшує побоювання, що ліки залишаться в організмі надовго.
У майбутньому дослідники Illinois Grainger Engineering співпрацюватимуть із зовнішніми лабораторіями, щоб продовжувати працювати над доставкою ліків, надаючи рекомендації щодо хімічної модифікації тромбоцитів, щоб більш стабільно приймати більше вантажу.
«У нас є тверда впевненість у тому, скільки вантажу ми можемо завантажити і наскільки вони стабільні», — сказав Ван. «Що стосується нашої лабораторії, то нас дуже цікавить технологія метаболічного мічення. Ми хочемо ще більше покращити ефективність маркування як in vitro, так і in vivo, що, на нашу думку, може бути корисним для багатьох дослідників у цій галузі».
Джерело: Інженерний коледж Грейнджер при Університеті Іллінойсу
