28. května 2024
Vědci z CEITEC Masarykovy univerzity dosáhli významného úspěchu v oblasti cíleného doručování léčiv tím, že navrhli umělé nanočástice schopné vyvolat fúzi lipidových váčků s buněčnými membránami. Výhoda těchto optimalizovaných nanočástic je, že k fúzi nepotřebují žádné další spouštěče. Výsledky, publikované v časopise Nanoscale, otevírají nové možnosti v biotechnologiích a biomedicíně, zejména při vývoji účinnějších systémů pro cílené doručování léčiv do buněk.
Lipidové membrány jsou životně důležité biologické bariéry, které obklopují a chrání všechny buňky. Jejich úkolem je regulovat transport látek dovnitř a ven z buňky a udržovat stabilní vnitřní prostředí nezbytné pro správnou funkci buněk. Aby mohly buňky transportovat větší množství molekul, vyvinuly si malé membránové váčky zvané vezikuly, které se mohou spojit s buněčnou membránou pomocí specializovaných proteinů a dopravit tím svůj obsah skrze membránu do buňky.
Tato fúze je také klíčová pro doručování léčiv do buněk pomocí uměle vytvořených vezikul. Výhodou vezikul je, že zapouzdřují větší množství léčiv a chrání je před okolním prostředím, dokud nejsou doručena do nemocných buněk. Za pomoci nanočástic schopných vyvolat fúzi vezikul bez dalších spouštěčů mohou vezikuly spontánně doručit léčiva do nemocných buněk.
Nová studie Sofíe Blasco, Lukáše Sukeníka a Roberta Váchy z CEITEC Masarykovy univerzity ukázala, že takové fúzogenní nanočástice mohou existovat. „Využitím více než 30 000 simulací, v nichž jsme systematicky měnili vlastnosti nanočástic, jsme ukázali, jak jejich velikost, zakřivení nebo síla adheze k membráně, ovlivňují jednotlivé kroky fúze, včetně jejího mechanismu,“ říká vedoucí týmu Robert Vácha.
„Naše studie, která byla publikována v časopise Nanoscale, nabízí cenné informace o membránové fúzi, včetně optimálních vlastností nanočástic vyvolávajících tuto fúzi. Tyto výsledky otevírají dveře různým aplikacím v biotechnologiích a biomedicíně, jako je například vývoj účinnějších systémů pro doručování léčiv do buněk," dodává hlavní autorka studie Sofía Blasco.