Недавно обнаруженный клеточный механизм обмена сообщениями может привести к новому способу доставки терапевтических средств в ткани, пораженные болезнью, согласно новому исследованию Гарвардского университета Т. Х. Чанская школа общественного здравоохранения. Исследователи обнаружили, что тип внеклеточных везикул (EV) - секретируемых клетками мешочков, содержащих белки и молекулы РНК, - известных как ARMM, также несет рецепторы, которые позволяют передавать сигналы без прямого контакта между клетками. Эта возможность может сделать ARMM уникально подходящими для разработки для отправки терапевтических средств непосредственно в пораженные участки тела.
«EVs подобны сообщениям в бутылке между клетками», - сказал старший автор Цюань Лу, доцент генетики окружающей среды и патофизиологии. «Мы думаем, что в течение следующих нескольких лет мы сможем заменить эндогенные молекулы в ARMM на терапевтические грузы, такие как антитела, и сконструировать ARMM, которые будут воздействовать на конкретную ткань».
Исследование будет опубликовано в Интернете 27 сентября 2017 года в Nature Communications.
В человеческом теле приблизительно 37 триллионов клеток, а количество электромобилей в 100 раз больше. Они циркулируют в крови и других жидкостях организма и участвуют в таких процессах, как коагуляция и иммунный ответ. Их также можно использовать для распространения рака или вирусов, таких как ВИЧ и Эбола.
EV вызывают большой интерес в области биотехнологий. Исследователи считают, что молекулы, которые они несут, включают в себя отпечатки пальцев болезней и вредного воздействия окружающей среды. Уже ведутся работы по разработке «жидкой биопсии» для тестирования ВВ в капле крови.
Предыдущая работа лаборатории Лу описывала механизм организма для производства ARMM. В отличие от других EV, которые генерируются внутри клеток, ARMM секретируются непосредственно плазматической мембраной на поверхности клетки. Хотя физиологическая функция ARMM остается неизвестной, способ их изготовления может сделать их уникальными для переноски определенных молекул.
В текущем исследовании исследователи обнаружили, что ARMM содержат молекулы, используемые для передачи сигналов NOTCH, типа межклеточной коммуникации, которая обычно требует межклеточного контакта. Рецепторы NOTCH представляют собой белки плазматической мембраны, участвующие в важнейших физиологических функциях, таких как эмбриональное развитие, гомеостаз тканей и функция стволовых клеток. Согласно новым данным, ARMM способны облегчать передачу сигналов рецептора NOTCH на расстоянии.
«Наше исследование ARMM имеет огромный потенциал для терапии и общественного здравоохранения», - сказал Лу. В то время как другие исследователи изучали использование электромобилей для доставки терапевтических средств, их направление внутрь тела было препятствием. Лу считает, что ARMM позволяют преодолеть этот барьер, и недавно он получил патент на создание, изоляцию и проектирование ARMM. «Вероятно, пройдет не менее 10 лет, прежде чем мы увидим, как эти методы используются в клинических условиях», - сказал Лу. «Но путь вперед ясен».
Первым автором исследования был Цию Ван, научный сотрудник Гарвардской школы Чан.
Это исследование было частично поддержано грантом Национального института здравоохранения R01 (R01 HL114769) и финансированием из Фонда биомедицинских ускорителей Блаватника.