تولید ژل پزشکی از پروتئین تار عنکبوت


محققان سوئدی در پروژه ای جدید از پروتئین تار عنکبوت برای ساخت ژل دارویی استفاده کرده اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، محققان موسسه Karolinska و دانشگاه علوم کشاورزی سوئد (SLU) کشف کرده اند که پروتئین های به دست آمده از تار عنکبوت را می توان با پروتئین های فعال زیستی ترکیب کرد و سپس در دمای بدن متبلور شد.

یکی از اهداف این تحقیق تولید محلول پروتئینی تزریقی است که نوعی ژل را در بدن تشکیل می دهد. این ژل نه تنها می تواند برای مهندسی بافت و دارورسانی استفاده شود، بلکه می توان از آن برای تحویل ژل هایی استفاده کرد که فرآیندهای شیمیایی را که در آن از آنزیم ها استفاده می شود، ساده می کند.

آنا رایزینگ، پروفسور آناتومی، فیزیولوژی و بیوشیمی در دانشگاه علوم کشاورزی سوئد و رئیس گروه تحقیقاتی، گفت: «ما یک روش کاملاً جدید برای ایجاد یک ژل سه بعدی از تار عنکبوت ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند برای رساندن پروتئین‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. پروتئین های ژل بسیار نزدیک به هم هستند و این روش ملایم است به طوری که حتی برای پروتئین های حساس نیز قابل استفاده است.

محلول پروتئین تزریقی

در آینده، محققان امیدوارند که یک محلول پروتئینی تزریقی ایجاد کنند که ژل را در داخل بدن تشکیل دهد. توانایی طراحی هیدروژل با عملکردهای خاص راه را برای طیف گسترده ای از کاربردهای ممکن هموار می کند. به عنوان مثال، از چنین ژلی می توان برای آزادسازی سیستمیک داروها در بدن استفاده کرد. در صنایع شیمیایی می توان آن را با آنزیم ها که نوعی پروتئین است ترکیب کرد تا فرآیندهای شیمیایی مختلف را سرعت بخشد.

تولید ژل پزشکی از پروتئین تار عنکبوت

تینا آرنت، دانشجوی دکترا در دانشگاه علوم کشاورزی سوئد و یکی از محققان این پروژه می گوید: «فکر می کنم در کوتاه مدت، ژل های تزریقی می توانند در پزشکی احیاکننده بسیار مفید باشند. راه طولانی در پیش داریم، اما این واقعیت که محلول پروتئین به سرعت در دمای بدن ترکیب می شود و پروتئین تار عنکبوت به خوبی توسط بدن تحمل می شود، امیدوار کننده است.

تقلید تار عنکبوت

توانایی عنکبوت ها برای چرخاندن الیاف فوق العاده قوی که از محلول پروتئین در کسری از ثانیه به وجود آمده اند، علاقه به مکانیسم های مولکولی را برانگیخته است. محققان به ویژه به توانایی عنکبوت‌ها برای نگه داشتن پروتئین‌ها در محلول به طوری که قبل از چرخش تار روی هم جمع نشوند، علاقه‌مند بودند. آنها قبلاً روشی را برای تولید پروتئین‌های با ارزش ایجاد کرده‌اند که فرآیندی را که عنکبوت‌ها برای تولید و ذخیره پروتئین در تارهای خود استفاده می‌کنند، تقلید می‌کند.

Rising می گوید: «ما قبلاً نشان داده بودیم که بخش خاصی از پروتئین تار عنکبوت به نام دامنه N ترمینال در مقادیر زیادی تولید می شود و می تواند پروتئین های دیگر را محلول نگه دارد. ما می توانیم از این قسمت ویژه برای کاربردهای پزشکی استفاده کنیم. ما باکتری‌ها را قادر ساخته‌ایم تا این بخش از پروتئین را تولید کنند که به پروتئین‌های عملکردی، از جمله داروها و آنزیم‌های مختلف متصل است.

این تحقیق جدید نشان می دهد که دامنه N ترمینال توانایی تغییر شکل و تبدیل به رشته های کوچک را دارد و باعث می شود محلول پروتئین در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد به ژل تبدیل شود. علاوه بر این، می توان آن را با پروتئین های کاربردی که عملکرد خود را در ژل حفظ می کنند، ترکیب کرد.

این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.

انتهای پیام