Изкуствен протеинов превключвател за интелигентни клетъчни терапии

Изкуствен протеинов превключвател за интелигентни клетъчни терапии | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Изследователи от Калифорнийския университет, Сан Франциско и Вашингтонския университет са разработили нов превключвател за изкуствен протеин, наречен LOCKR. Тяхната работа демонстрира, че новият превключвател може да се използва за контрол на много вътреклетъчни процеси, включително медииране на молекулярния трафик вътре в клетката, разграждане на специфични протеини и предизвикване на саморазрушаване на клетката. Това вълнуващо развитие може да се използва в клетъчни терапии от следващо поколение, като CAR-T клетъчна терапия за рак.

Медицината често се сблъсква с проблем със златото: твърде много лекарство може да бъде смъртоносно, докато твърде малкото няма терапевтичен ефект. В случай на CAR-T клетъчна терапия, някои пациенти страдат от органна недостатъчност поради свръхактивност на трансфузираните клетки. Други виждат ограничена ефективност поради неадекватна дейност. За да се справят с тези ограничения, изследователите на UCSF разработиха нов превключвател за изкуствен протеин, който може да служи като разпределително табло за контрол на различни клетъчни дейности.

LOCKR е протеин, който приема формата на бъчва. Когато се отвори, той разкрива молекулярна ръка, която може да контролира много клетъчни процеси. Цевта може да бъде отворена само с уникален ключ, така че изследователите могат да контролират събитията при отваряне и надолу по веригата.

Екипът използва LOCKR в много сценарии, включително насочване на молекулярния трафик вътре в клетката, разграждане на специфични протеини и иницииране на процеса на самоунищожение на клетката. Те също така разработиха версия на инструмента, наречен degronLOCKR, който може да се използва за разграждане на специфичен протеин, който представлява интерес. Те внедриха degronLOCKR за динамично регулиране на клетъчната активност в отговор на вътреклетъчните и извънклетъчните сигнали. Това вълнуващо развитие може един ден да се използва в терапиите с живи клетки, за да ги направи по -умни, по -контролирани и по -персонализирани.

„По същия начин, по който интегралните схеми позволиха експлозията на индустрията за компютърни чипове, тези универсални и динамични биологични превключватели скоро биха могли да отключат прецизен контрол върху поведението на живите клетки и в крайна сметка нашето здраве“, каза Ел-Самад, който също е следовател на Biohub на Чан Зукърбърг.

Надпис на изображението: LOCKR в затворено (фоново) и отворено (преден план) състояния. „Ключ“ (черен) отключва „клетка“ (сив), разкривайки биоактивен пептид (жълт), който може да взаимодейства с други молекули в клетката. Кредит: Иън Хейдън / Институт за протеинов дизайн в UW.

Свързани проучвания: Модулен и регулируем контрол на биологичната обратна връзка, използващ превключвател за протеини de novo; De novo проектиране на превключватели за биоактивни протеини;