Self-assembled nanostruktúrák formed using supramolecular polimerek containing peptide amphiphiles (PAs) containing bio active sequences have shown great results in mouse model of SCI and holds immense promise, in humans, for an effective kezelés of this debilitating condition that severely impacts the quality of life and mental health of affected emberek, as well as their family members and is a serious burden on health and social care system.
A gerincvelő sérülés, amelyet gyakran a gerincet ért hirtelen ütés vagy vágás okoz, tartós erő-, érzés- és funkcióvesztéshez vezet a sérülés helye alatt. Noha nincs jól bevált gyógymód az ilyen sérülésekre, rengeteg kutatási cikk jelent meg a gerincsérülések molekuláris patológiájának megértésére és az érintett szövet regenerálására vonatkozó javaslatok előterjesztésére, ezáltal elősegítve a funkcionális helyreállítást, és lehetővé téve az emberek számára a vezetést. termelékenyebb és függetlenebb életet. A tudomány és technológia fejlődése a gerincvelő-sérülés hátterében álló molekuláris mechanizmusok megértésében és a szuggesztív terápiás megközelítések, a rehabilitáció és a segítő eszközök mellett nagymértékben hozzájárul az ilyen heveny sérülésekből való felépüléshez, és segíti őket abban, hogy jobb egészségi állapotba kerüljenek. értelmes életet.
A Science folyóiratban 11. november 2021-én megjelent nemrégiben Alvarez és munkatársai peptid-amfifileket (PA-kat) tartalmazó szupramolekuláris polimereket teszteltek a bénító humán gerincvelő-sérülés (SCI) egérmodelljében.1. Ezek a PA-k két definitív szignált tartalmaztak, az első a transzmembrán receptor β1-integrint, a másik pedig az alap fibroblaszt növekedési faktor 2 receptort aktiválja. A peptid-amfifilek (PA-k) kis molekulák, amelyek hidrofób komponenseket tartalmaznak, kovalensen kapcsolva aminosavak (peptidek) láncához. A peptidszekvencia megtervezhető úgy, hogy β-lemezeket képezzen, míg a faroktól legtávolabbi maradékok feltöltve vannak, hogy elősegítsék az oldhatóságot, és bioaktív szekvenciát is tartalmazhatnak. Vízben oldva ezek a PA-k β-lemez képződésen és az alifás farok hidrofób összeomlásán mennek keresztül, és a molekulák szupramolekuláris egydimenziós nanostruktúrákká való összerakását idézik elő (pl. nagy oldalarányú hengeres vagy szalagszerű nanoszálak). Az összerakódást általában változó koncentráció, pH és kétértékű kationok bevitele idézi elő2,3. Ezek a nanostruktúrák rendkívül fontosak az orvosbiológiai funkciókhoz, mivel képesek nagy sűrűségű biológiai jeleket megjeleníteni a felületükön az útvonalak megcélzásához vagy aktiválásához.
Azáltal, hogy a peptidszekvenciában mutációkat hoztak létre a nem jeladó, nem bioaktív doménben, intenzív szupramolekuláris mozgást figyeltek meg a nanoszálakon belül, javítva ezzel az SCI-ből való felépülést. A legintenzívebb dinamikájú mutáció nemcsak axon-újranövekedést és myelinizációt eredményezett, hanem véredényképződést (revascularisatio) és motoros neuronok túlélését is eredményezte.
Ezek a peptid-amfifileket (PA-kat) tartalmazó szupramolekuláris polimerek tehát nagy ígéretet hordoznak abban, hogy segítik az embereket az SCI-kből való felépülésben, amelyek pusztító hatással lehetnek a betegek életére, mind fizikailag, mind érzelmileg. Ezen túlmenően ezek az önszerveződő nanostruktúrák, amelyek peptid-amfifileket (PA-kat) tartalmazó szupramolekuláris polimerekből készülnek, különféle orvosbiológiai alkalmazásokhoz hasznosíthatók, mint pl. gyógyszer szülés, csontregeneráció és a belső vérzés során a vérveszteség csökkentése.
***
Referenciák
- Álvarez Z., et al 2021. A fokozott szupramolekuláris mozgással rendelkező bioaktív állványok elősegítik a gerincvelő sérüléséből való felépülést. Tudomány. Megjelent: 11. november 2021. 374. évf., 6569. szám. 848–856. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abh3602
- Hartgerink, JD; Beniash, E.; Stupp, SI Peptid-amfifil nanoszálak: sokoldalú állvány önösszeszerelő anyagok elkészítéséhez. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 5133–5138, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.072699999
- Pashuck, ET; Cui, H.; Stupp, SI Peptidszálak szupramolekuláris merevségének hangolása molekuláris szerkezeten keresztül. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6041–6046, DOI: https://doi.org/10.1021/ja908560n
***
