Эритроциты будут «доставлять грузы»

Эритроциты, снующие по кровеносным сосудам, доставляет кислород практически во все закоулки вашего тела. Но они могут нести не только кислород: генно-модифицированные эритроциты с «белками-липучками» на поверхности послужат для транспорта лекарств против рака и иммунных нарушений, а также радиофармпрепаратов, используемых для визуализации сети кровеносных сосудов.

Красные кровяные тельца живут достаточно долго (в среднем 4 месяца), они вездесущи и многочисленны (примерно четверть от общего числа клеток человеческого организма — эритроциты). Все это делает их превосходными кандидатами на роль «перевозчиков» медицинских препаратов по всему телу, считает иммунолог Хидде Плоег (Hidde Ploegh) из Массачусетского технологического института (США). Ученые уже «загружали» эритроциты молекулами фармпрепаратов, но для этого требовалось вводить «груз» внутрь клетки сквозь мембрану, что ослабляет эритроцит, который к тому же может высвободить препарат только в конце своего пути.

Плоег и его коллеги решили «прицепить» молекулы снаружи эритроцитов. Поскольку эритроциты лишены ядер (а следовательно, и генетического материала, пригодного для модифицирования), ученые взялись за эритробласты — клетки-предшественники эритроцитов, все еще содержащие ДНК. В них были введены модифицированные генные последовательности, кодирующие производство поверхностных белков будущих эритроцитов. Теперь клетки начали производить другую версию белка, «узнаваемую» ферментом сортазой.

Сортаза способна «отрезать» часть белка-цели, оставив «липучку», к которой может присоединиться «груз» — молекула какого-либо вещества, используемого в медицинских целях. Исследователи продемонстрировали работоспособность идеи, прикрепив к эритроцитам биотин. Клетки, введенные мышам, оставались в их кровотоке в течение как минимум 28 дней и не причинили вреда подопытным животным.

Плоег полагает, что разработанная методика позволит в будущем проводить персонализированную терапию: собственные клетки пациента могут быть использованы для получения сначала стволовых клеток, которые дифференцируются в эритробласты, а затем ГМ-эритроцитов, которые будут «загружены» необходимым препаратом и возвращены хозяину. Утрата ДНК по мере созревания эритроцитов исключает риск распространения модифицированного генетического материала или спонтанных мутаций.