Domů     Medicína
Injekce přímo do buňky: Scifi, nebo budoucnost?
Mikroskopický snímek „injekčních stříkaček“ bakterií Photorhabdus. Zdroj: Massachusetts Institute of Technology

Momentálně je to hlavně žhavé téma pro vědecký výzkum. A ten může být úspěšný, protože autorem patentu není člověk, ale příroda.

Miniaturní hrot projede membránou, „stříkačka“ na něj napojená se smrští a vytlačí do buňky svůj obsah. To je začátek jejího konce, injekce obsahuje toxiny, které buňku usmrtí a spustí tak kaskádu v celém organismu.

Žádná novinka, tak si bakterie rodu Photorhabdus připravují své životní prostředí. Umírající hmyz pak osídlí a žijí z něj. Vědě je jejich strategie známá už dlouho, proto se cíleně vraždící bakterie zkoumají jako biologická ochrana proti škůdcům zemědělských plodin. Nápad využít je v medicíně je naproti tomu poměrně nový.

Upravená varianta

Injekční stříkačce bakterií se odborně říká extracelulární kontraktilní injekční systém nebo zkratkou eCIS. Neútočí nahodile. Cíleně hledá struktury charakteristické pro povrch buňky, která bakterii zajímá, a teprve pak vstříkne dovnitř toxin.

Tým Massachusettského technologického institutu vedený profesorem Fengem Zhangem zajímalo, jestli se „náplň“ stříkačky dá libovolně změnit, aby mohla transportovat léky.

To by byl obrovský pokrok zejména pro onkologickou léčku, která používá vysoce toxické látky. Nesmírně by se tak snížila zátěž pro celý organismus. Začali tím, že s pomocí umělé inteligence upravili bakteriální stříkačku tak, aby reagovala na lidské buňky místo hmyzí.

Úspěch u myší

Zkoušky s náplní ukázaly, že stříkačka ochotně přijímá různé typy bílkovin, včetně toxinů proti nádorovým buňkám nebo enzymu Cas9, který tvoří „stříhací jednotku“ v genetických nůžkách, čímž by mohla sloužit i pro genovou terapii.

Aby si ověřili, nakolik jsou schopni molekulární injekce ovládat, naučili vědci v Massachuttes eCIS reagovat na mozkové buňky myší. Jako náplň navázali do stříkačky fluoreskující protein. A skutečně, zelená zář v mozcích myší potvrdila, že přenos byl úspěšný.

Následující den ještě nacházeli prázdné molekulární stříkačky připojené k některým mozkovým buňkám, ale do týdne tělo podle předpokladu všechny rozpustilo. Nezaznamenali ani žádnou imunitní reakci na cizorodý materiál.

Velmi dobře dopadly také laboratorní zkoušky s rakovinnými buňkami. Molekulární stříkačky je takřka 100% zničily, zatímco zdravým buňkám neublížily. V reálných podmínkách to ale molekulární injekce tak snadné mít nebudou.

Velikost jejich náplně ztěžuje pronikání hustou tkání nádorů, u některých typů rakovin je zas obtížné najít charakteristické znaky na povrchu buněk. Od úžasného nápadu tedy ještě zbývá ujít dlouhou cestu ke skutečnému převratu v medicíně.

Autor: Kateřina Pavelcová

Související články
Parazitologové z Biologického centra Akademie věd ČR potvrdili první autochtonní (tj. domácí, neimportovaný) případ difylobotriózy v České republice. Toto lidské onemocnění způsobuje tasemnice škulovec široký. K nákaze došlo po konzumaci syrových jiker štiky (kaviáru) pocházející z  nádrže Lipno v jižních Čechách. Tento případ naznačuje přítomnost zavlečeného parazita v nádrži, která by tak mohla představovat nové ohnisko […]
Anhedonie je snížená schopnost až neschopnost prožívat příjemné pocity. Zpravidla je spojována s depresí, vyskytnout se však může i u lidí trpících schizofrenií či Parkinsonovou chorobou. Občas ji ale zažívá většina z nás, když už je stresu, který musíme snášet, zkrátka příliš. Vědci nyní zjistili, co za tím vězí…. Schopnost radovat se či mít z […]
Medicína 3.12.2024
Náplně do elektronických cigaret dříve obsahovaly acetát vitaminu E. Jeho škodlivost popsali vědci ze Spojených států amerických už v roce 2019. Českým vědcům z Akademie věd ČR se nyní podařilo zjistit, jak přesně tato látka negativně ovlivňuje lidské plíce na molekulární úrovni. Na následky kouření elektronických cigaret zemřely jen ve Spojených státech amerických desítky lidí, […]
Medicína 29.11.2024
K detekci a potenciální inhibici virových infekcí dosud vědcům chyběl účinný nástroj. To však nyní zřejmě změní tak zvaný DNA NanoGripper, nanorobotická ruka, která je schopna účinné zachycovat objekty v nanometrovém měřítku. Úspěšně testována byla na viru SARS-CoV-2, který vyvolává covid-19. Umí ho rozpoznat a do budoucna ho snad bude schopná i zastavit dříve, než […]
Medicína 26.11.2024
Mezinárodní vědecký tým přeprogramoval buňky nádoru v buňky imunitního systému, které mají za úkol aktivovat bílé krvinky k tomu, aby ničily zhoubné nádorové buňky melanomu. Úspěch zaznamenali vědci u myší, ale věří, že v nepříliš vzdálené budoucnosti to bude možné i u lidí. Na to, že lze buňky vrátit v čase do stavu, v jakém […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz