Исследователи из Университетского колледжа Дублина открыли ранее неизвестную «курьерскую систему», которую клетки используют для передачи сложных биологических сообщений друг другу. Эти микроскопические каналы связи обладают естественными «ключами» от мембран, что открывает невероятные возможности для целевой доставки лекарств в ранее недоступные биологические локации. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.
Открытие стало возможным в ходе изучения поведения наночастиц внутри организма. Команда биологов обнаружила, что когда некоторые искусственные частицы проникают внутрь клетки, небольшая их часть подвергается неожиданной и стремительной трансформации. Они обрастают плотной и стабильной оболочкой, которая получила в научной среде название «конденсатная корона».
Сформированная плотная капля состоит из собственных белков и РНК клетки-хозяина — важнейших молекул, регулирующих внутренние процессы. Ключевым моментом стало понимание того, что эта крошечная оболочка несет в себе зашифрованную биологическую программу. Наночастица фактически превращается в курьера, нагруженного жизненно важными инструкциями, и выбрасывается наружу для передачи информации соседям.
Чтобы проследить за путешествием этих невидимых посланников, ученые встроили в наночастицы крошечные магниты. Это позволило буквально перехватывать курьеров в пути, сразу после их выхода из клетки, но до момента доставки груза в пункт назначения. Поскольку перехваченные сообщения оставались абсолютно неповрежденными, исследователи смогли расшифровать принципы обмена информацией между тканями.
Проникая в новую клетку, курьер сбрасывает свою белковую оболочку. Самое удивительное, что этот процесс протекает с поразительной эффективностью, позволяя прибывшим РНК и белкам с легкостью избегать внутренних систем деградации и уничтожения мусора. Завезенные молекулы сохраняют свою полную функциональность и могут напрямую вмешиваться во внутренние метаболические процессы новой клетки-мишени.
Новый механизм открывает перед медициной захватывающие перспективы. Понимая алгоритмы работы естественных курьеров, врачи смогут загружать в них собственные терапевтические «наборы» для исправления генетических ошибок и направлять их сквозь любые барьеры организма. Эта инновационная концепция безопасной доставки способна в будущем полностью излечивать тяжелые наследственные заболевания, а не просто купировать их симптомы.
Ранее Наука Mail рассказывала, что биоинженеры создали живые ткани, меняющие форму по команде.
