Într-o premieră mondială, cercetătorii de la Universitatea din Tel Aviv au conceput o modalitate de a controla încapsularea și eliberarea moleculelor de medicament prin expunerea la lumina UV, potrivit unui comunicat de presă al instituției.
Oamenii de știință speră acum că această nouă încapsulare eficientă va permite o capacitate mai mare de încărcare a moleculelor, ceea ce duce la dezvoltarea sistemelor de livrare pentru eliberarea controlată a biomoleculelor și a medicamentelor în organism prin stimuli externi folosind lumină.
„Scopul nostru a fost să creăm compartimente asemănătoare lichidelor dintr-un complex de molecule de peptide și ARN care să permită încapsularea eficientă a diferitelor biomolecule, păstrând în același timp structura lor nativă”, a explicat dr. Ayala Lampel de la Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research de la The George S. Wise, Tel Aviv.
Peptida proiectată și ARN-ul formează compartimente asemănătoare lichidelor care seamănă cu fabricile virale. Am dezvoltat în continuare aceste compartimente pentru a răspunde la stimuli prin încorporarea unui grup de protecție la secvența de peptide care este scindată în urma iradierii UV. Cercetătorii au descoperit că, odată expuse la lumină UV, compartimentele pot fi controlate cu ușurință.
„Peptida cu grupul protector fotoclivabil formează compartimente cu ARN care au o eficiență mai mare de încapsulare pentru diferite molecule în comparație cu compartimentele fără grupul de protecție. Am arătat că prin expunerea compartimentelor la lumina UV și eliberarea grupului de protecție, putem controla eliberarea de biomolecule încapsulate”, a spus Lampel.
„O altă proprietate unică a acestui sistem este permeabilitatea ridicată și capacitatea de încărcare a moleculelor încapsulate, care este limitată în parte din tehnologiile actuale”, a adăugat Lampel.
„Astfel, această tehnologie deschide oportunități pentru aplicații biomedicale și biotehnologice, inclusiv încapsularea, livrarea și eliberarea de medicamente, proteine, anticorpi sau alte molecule terapeutice” mai spune ea.
Noua tehnologie a fost inspirată de compartimentele virale formate de virusul rujeolei. Odată ce acest virus a infectat celula gazdă, trece la formarea unor compartimente care găzduiesc toate reacțiile implicate în formarea de noi particule virale, proces care dă acestor compartimente numele de fabrici virale.
Cercetările recente indică faptul că aceste fabrici virale sunt de fapt structuri dinamice și asemănătoare lichidelor care se formează în interiorul celulei gazdă printr-un proces numit separare de fază lichid-lichid.
În octombrie 2020, cercetătorii au conceput o modalitate similară, dar robotică, de a livra medicamente în corpul uman. Oamenii de știință de la Universitatea Purdue au inventat un microbot dreptunghiular de dimensiunea câtorva fire de păr uman care ar putea trece prin colonul uman și oferind terapie medicamentoasă acolo unde era cel mai necesar.
Noua invenție ar permite ca medicamentele să fie administrate numai pe locul lor țintă, evitând efectele secundare nefaste, cum ar fi căderea părului sau sângerarea stomacului. Microbotul era prea mic pentru a transporta o baterie, așa că era controlat fără fir printr-un câmp magnetic
Articol de Răzvan Lupu
