Znajdź zawartość

Zmodyfikowany genetycznie wirus może posłużyć jako kapsuła skutecznie i wybiórczo dostarczająca leki do określonych typów komórek organizmu człowieka - informują, nie po raz pierwszy zresztą, naukowcy. Tym razem jednak zastosowali zupełnie nową metodę - do przenoszenia ładunku użyli wirusa... roślinnego. Autorami nietypowej techniki są badacze z Uniwersytetu Stanu Karolina Północna, kierowani przez prof. Stefana Franzena oraz prof. Stevena Lommela. Do swoich badań wykorzystali pospolity patogen roślin, wirusa martwiczej mozaiki czerwonej koniczyny (ang. red clover necrotic mosaic virus - RCNMV). Jego cząstki (wiriony) wypełniali doksorubicyną - jednym z preparatów stosowanych w leczeniu nowotworów. Wewnątrz pojedynczej cząstki zakaźnej RCNMV znajduje się pusta przestrzeń o średnicy około 17 nanometrów. To tam przechowywany jest ładunek, który jest dostarczany do komórek. Aby takie "celowanie" było możliwe, konieczne są jednak pewne modyfikacje. W swoim eksperymencie badacze użyli białka CD46, pozwalającego na wybiórcze wiązanie się z tzw. linią komórkową HeLa, czyli hodowanymi w laboratorium komórkami, pobranymi w latach 50. XX wieku od pacjentki chorej na raka szyjki macicy. O łatwości użycia wirusa zadecydowała jego unikalna reakcja na jony wapnia. Gdy brakuje ich w otoczeniu, białka tworzące powłokę wirusa zmieniają swój kształt - otwierają się w nich pory, przez które "ładunek" może wniknąć do pustej przestrzeni wewnątrz cząstki wirusowej. Po ponownym dodaniu wapnia do roztworu, pory zamykają się, a lek zostaje uwięziony wewnątrz "kapsuły". Gdy wiriony wypełnione doksorubicyną dodano do naczynia wypełnionego komórkami HeLa, błyskawicznie przytwierdziły się one do powierzchni komórek rakowych i zaczęły wnikać do ich wnętrza. A ponieważ płyn wypełniający wnętrze komórek, zwany cytoplazmą, zawiera niewielkie ilości wapnia, wiriony zaczęły się ponownie otwierać. Dochodziło w ten sposób do uwolnienia zabójczej dawki chemioterapeutyku, która skutecznie eliminowała HeLa. W kolejnym doświadczeniu wykazano, że wirus wypełniony lekiem, lecz pozbawiony cząsteczek CD46 na swojej powierzchni, nie uszkadzał komórek. Świadczy to o wysokiej wybiórczości innowacyjnych "kapsuł" i rodzi nadzieję, że wykorzystanie RCNMV do przenoszenia chemioterapeutyków może zwiększyć bezpieczeństwo ich stosowania. Dodatkową zaletą wykorzystania RCMNV jest fakt, iż jest on nieszkodliwy dla organizmu człowieka. Co więcej, naukowcy z Uniwersytetu Stanu Karolina Północna udowodnili, że w roli cząsteczek wiążących komórki docelowe można użyć wielu różnych molekuł, nie tylko CD46. Oznacza to, przynajmniej teoretycznie, że z tą samą skutecznością można by dostarczać leki do różnych rodzajów komórek, zachowując przy tym wybiórczy charakter tego procesu.