Desplegar las proteínas que perforan las membranas podría ayudar con la administración de medicamentos

La necesidad de entregar medicamentos precisamente donde se necesitan dentro del cuerpo ha llevado a vesículas o bolsas de bioingeniería que transportan la carga útil farmacéutica a las células diana. Pero lo que falta es un mecanismo de descarga efectivo.
Los investigadores observaron cómo las proteínas de la cinta se desplegaban y perforaban las membranas de las células bacterianas cuando su entorno se volvía más ácido.

Ahora, otra inspiración de la naturaleza ofrece una posible solución en forma de cintas de proteínas que, bajo ciertas condiciones controladas, se despliegan en agujas afiladas que pueden atravesar las membranas. Son una reminiscencia de esos cuernos de fiesta de papel que se desenrollan cuando los golpeas.

Las proteínas en espiral se llaman cuerpos R y se pueden encontrar dentro de las bacterias que habitan pequeños organismos acuáticos unicelulares llamados paramecios.

Las bacterias despliegan los cuerpos R para administrar toxinas a otras criaturas unicelulares que amenazan a sus huéspedes.

En su estado alargado, el polímero de proteína desplegada se convierte en una aguja que perfora la membrana del organismo diana.

R cuerpos reventaron 60% de E. coli Células

En un artículo publicado en la revista Biología sintética, Pamela A. Silver y Jessica K. Polka, de la Universidad de Harvard en Boston, MA, describen cómo recurrieron a los cuerpos R como un posible mecanismo para descargar drogas encapsuladas dentro de las células.

En experimentos de laboratorio, los investigadores descubrieron que podían controlar la sensibilidad de los cuerpos R para desplegarlos cuando cambia la acidez de su entorno.

Luego los probaron dentro de las celdas de Escherichia coli, usando la bacteria como un sustituto de las vesículas.

Encontraron que las proteínas reventaban las membranas del 60% del E. coli células en condiciones de mayor acidez. Los autores concluyen:

"Como tales, estas máquinas de proteínas presentan una nueva forma de romper selectivamente los compartimentos de membrana y serán importantes para programar la compartimentación celular".

Los investigadores dicen que debido a que cambian el estado de forma rápida y reversible, los cuerpos R podrían ser útiles para una variedad de aplicaciones de biotecnología que se dirigen al suministro de moléculas dentro de los sistemas vivos.

El siguiente video resume la investigación y demuestra la acción de los cuerpos R en el interior E. coli Células:

Los investigadores señalan que los cuerpos R también podrían usarse como interruptores dentro de los sistemas microelectromecánicos (MEMS), una nueva tecnología con muchas aplicaciones en bioingeniería, por ejemplo, biosensores y biochips, y otros campos.

Mientras tanto, Noticias médicas hoy Recientemente aprendí cómo los investigadores están desarrollando un nuevo biomaterial para encapsular las células pancreáticas humanas implantadas que les ayuda a resistir el ataque del sistema inmune sin perder su capacidad de detectar el azúcar en la sangre y producir insulina. Las pruebas en ratones mostraron que las células encapsuladas implantadas duraron al menos 6 meses.

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