Ученые из Венецианского университета Ка-Фоскари разработали инновационный метод производства и быстрого анализа широкого спектра макроциклических пептидов — молекул, которые все чаще используются в современной медицине. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые использовали знакомые всем пивные дрожжи, превратив миллиарды этих крошечных организмов в миниатюрные флуоресцентные фабрики, каждая из которых способна создавать уникальный пептид с потенциальным терапевтическим применением.
Макроциклические пептиды являются перспективными лекарственными препаратами, поскольку они сочетают в себе точность воздействия, стабильность и безопасность, вызывая меньше побочных эффектов, чем традиционные лекарства. Однако стандартные методы поиска и тестирования этих пептидов зачастую сложны, трудно поддаются контролю, медленны и вредны для окружающей среды.
Чтобы преодолеть эти ограничения, исследователи модифицировали клетки обычных пивных дрожжей таким образом, чтобы они могли самостоятельно производить различные макроциклические пептиды. Каждая дрожжевая клетка работает как крошечная фабрика, которая светится при производстве соединения, что позволяет учёным быстро выявлять перспективные пептиды. Используя передовые методы на основе флуоресценции, команда протестировала миллиарды таких микрофабрик всего за несколько часов. Этот процесс значительно быстрее и экологичнее, чем существующие методы.
Сара Линчиано, ведущий автор и научный сотрудник кафедры молекулярных наук и наносистем, объясняет: «Мы манипулировали дрожжевыми клетками таким образом, чтобы каждая из них функционировала как микрофабрика, которая становится флуоресцентной при производстве определённого соединения. Это позволило нам быстро и эффективно проанализировать 100 миллионов различных пептидов».
Иления Маццокато, соруководитель исследования, подчёркивает экологичность подхода: «Используя природные механизмы дрожжей, мы производим биосовместимые и биоразлагаемые пептидные молекулы, которые безопасны для здоровья и окружающей среды. Это действительно "зелёный" подход в фармацевтике».
Команда также выяснила, как именно эти пептиды связываются со своими мишенями. Жанна Романюк, участвовавшая в структурном анализе, говорит: «С помощью рентгеновской кристаллографии мы продемонстрировали превосходные связывающие свойства этих пептидов, подтвердив их точность и эффективность».
Новый метод открывает значительные перспективы для разработки лекарств, особенно для сложных мишеней, с которыми не могут справиться традиционные препараты. «Мы расширяем границы этой технологии, чтобы создавать макроциклические пептиды, которые могут доставлять препараты непосредственно к определённым клеткам, потенциально революционизируя методы лечения. Это может значительно улучшить здоровье пациентов и оказать существенное научное влияние».
[Фото: ru.123rf.com]
