Сгустки белков уже давно связывают с такими сложными заболеваниями, как АЛС, болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Понять взаимодействие этих белков довольно сложно, но исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) сделали революционное открытие. Они разработали новый метод захвата многих белков в наноразмерные ловушки, что позволяет получить беспрецедентное представление о поведении белков.
Специалисты из Университета Чалмерса считают, что их метод способен расширить понимание ранних и опасных процессов при различных заболеваниях.
Эти знания в конечном итоге могут привести к разработке лекарств, способных противостоять этим процессам. Профессор Андреас Далин, возглавлявший исследовательский проект, заявил: "Мы считаем, что наш метод обладает большим потенциалом для углубления понимания ранних и опасных процессов при различных заболеваниях и, в конечном счете, для получения знаний о том, как лекарства могут противодействовать этим процессам".
Белки, образующие в организме комки, являются причиной многих заболеваний, включая ALS, болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Более глубокое понимание того, как образуются эти комки, может открыть путь к созданию эффективных способов их растворения на ранних стадиях или даже предотвращения их образования.
Хотя для изучения поздних стадий формирования белковых комков существуют различные методики, было трудно проследить за их ранним развитием, когда комки еще очень малы. Именно здесь на помощь приходят новые ловушки, разработанные исследователями из Университета Чалмерса.
Исследователи описывают свою работу как самые маленькие в мире ворота, которые можно открывать и закрывать одним нажатием кнопки. Эти ворота становятся ловушками, запирающими белки в наноразмерных камерах. Не позволяя белкам вырваться наружу, исследователи могут увеличить время наблюдения с одной миллисекунды до, по крайней мере, одного часа. Кроме того, этот прорыв позволяет заключить несколько сотен белков в небольшой объем, что очень важно для дальнейшего изучения.
Андреас Далин объясняет, что сгустки, которые исследователи хотят изучить, состоят из сотен белков, поэтому необходимо улавливать такие большие количества. Высокая концентрация в небольшом объеме означает, что белки естественным образом взаимодействуют друг с другом, что является важным преимуществом нового метода.
Для того чтобы использовать эту методику для изучения конкретных заболеваний, необходимо дальнейшее развитие метода. Ловушки должны быть адаптированы для привлечения белков, связанных с конкретным интересующим нас заболеванием. Далин говорит: "Сейчас мы работаем над тем, чтобы спланировать, какие белки наиболее подходят для изучения".
Разработанные исследователями ворота состоят из полимерных щеток, расположенных в устье наноразмерных камер. Исследуемые белки содержатся в жидком растворе и после специальной химической обработки притягиваются к стенкам камер. Когда ворота закрываются, белки освобождаются от стенок и начинают двигаться навстречу друг другу. Это позволяет исследовать отдельные сгустки белков, что дает гораздо больше информации по сравнению с одновременным изучением многих сгустков. С помощью этого нового метода можно наблюдать различные механизмы, размеры и структуру сгустков.
Благодаря этому прорыву в области захвата белков исследователи получили в свое распоряжение мощный инструмент для изучения поведения белков и проникновения в суть сложных заболеваний. Разработка ловушек для конкретных заболеваний открывает перспективы для совершенствования стратегий лечения. Понимая ранние процессы, связанные с развитием заболеваний, ученые смогут разрабатывать целевые препараты, способные противодействовать этим процессам.
