Учени от университета Ка' Фоскари във Венеция, в сътрудничество с изследователи от Япония, Китай, Швейцария и Италия, са разработили иновативен метод за производство и бърз анализ на широк набор от макроциклични пептиди, молекули, които се използват все по-често в съвременната медицина. Изследването, публикувано в Nature Communications, използва познатата бирена мая, превръщайки милиарди от тези малки организми в миниатюрни флуоресцентни фабрики, всяка от които е способна да създаде уникален пептид с потенциални терапевтични приложения.
Макроцикличните пептиди са обещаващи лекарства, защото съчетават прецизно насочване, стабилност и безопасност, предлагайки по-малко странични ефекти от традиционните лекарства. Конвенционалните методи за откриване и тестване на тези пептиди обаче често са сложни, трудни за контролиране, бавни и неблагоприятни за околната среда.
За да преодолеят тези ограничения, изследователите са проектирали обикновени клетки от бирена мая, за да произвеждат индивидуално различни макроциклични пептиди. Всяка клетка от мая действа като малка фабрика, която свети, когато произвежда съединението, което позволява на учените бързо да идентифицират обещаващи пептиди. Използвайки усъвършенствани техники, базирани на флуоресценция, екипът е проверил милиарди от тези микрофабрики само за няколко часа, процес, който е значително по-бърз и по-екологичен от съществуващите методи.
Сара Линчиано, водещ автор и постдокторант в катедрата по молекулярни науки и наносистеми на Ка' Фоскари, обяснява: „Манипулирахме клетки от дрожди, така че всяка от тях да функционира като „микрофабрика“, която става флуоресцентна, когато произвежда специфично съединение. Това ни позволи да анализираме 100 милиона различни пептида бързо и ефективно.“
Иления Мацокато, съ-ръководител на изследването, подчертава устойчивостта на техния подход: „Като използваме естествения механизъм на дрождите, ние произвеждаме пептидни молекули, които са биосъвместими и биоразградими, което ги прави безопасни за здравето и околната среда, истински подход на „зелената фармация“.
Екипът също така изясни как тези пептиди се свързват прецизно с целите си. Жана Романюк, която допринесе за структурния анализ, казва: „Използвайки рентгенова кристалография, ние демонстрирахме отличните свързващи свойства на тези пептиди, потвърждавайки тяхната прецизност и ефикасност.“
Този нов метод предлага значителен напредък за откриването на лекарства, особено за предизвикателни цели, с които конвенционалните лекарства не могат лесно да се справят. Алесандро Анджелини, доцент и координатор на изследването, подчертава: „Ние разширяваме границите на тази технология, за да създадем макроциклични пептиди, които могат да доставят усъвършенствани терапии директно до специфични клетки, потенциално революционизирайки леченията. Това би могло да е от голяма полза за здравето на пациентите и да има значително научно и икономическо въздействие.“
Тази работа е част от Националния план за възстановяване и устойчивост (PNRR), подкрепен от инициативата на Европейския съюз „Next Generation EU“, включваща мултидисциплинарни екипи от университета Ca' Foscari във Венеция, Технологичния институт Киото (KIT), Китайската академия на науките, Университета в Падуа и Федералния политехнически университет в Лозана (EPFL), включително експерти по химия, биофизика, биохимия и компютърни науки.
Част от тази технология вече е патентована от Ca' Foscari и наскоро беше придобита от стартиращата компания Arzanya S.r.l. „Виждайки как нашата технология получава международно признание, се гордея“, заключава Анджелини. Надявам се, че Arzanya S.r.l. може да предостави на нашите талантливи млади изследователи възможността да преследват страстите си тук, в Италия, без непременно да се налага да се местят в чужбина.
