Искусственно созданный «кошачий паразит» помогает доставлять лекарства в мозг
Исследователи открыли метод проникновения через гематоэнцефалический барьер и доставки терапевтических белков с помощью Toxoplasma gondii.
Исследователи из Тель-Авивского университета (ТАУ) недавно открыли метод доставки неврологического лечения к человеческому мозгу с использованием модифицированной версии Toxoplasma gondii , широко известной как «кошачий паразит».
Одной из самых больших проблем в лечении неврологических заболеваний является проникновение терапевтических препаратов через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ).
«Очень сложно доставлять лекарства в мозг через кровоток; это особенно актуально для крупных молекул, таких как белки, критических «машин», которые выполняют множество важных функций внутри клетки», — сказал профессор Одед Рехави из кафедры нейробиологии и Школы нейронауки ТАУ, который руководил исследованием.
Исследование проводилось в сотрудничестве с аспиранткой Рехави Шахар Брахой и профессором Лилах Шайнером, израильским ученым и экспертом по токсоплазме из Университета Глазго .
Результаты исследования были недавно опубликованы в научном журнале Nature Microbiology .
Кошачий паразит
Для решения проблемы ГЭБ исследовательская группа использовала Toxoplasma gondii , которая может инфицировать широкий спектр организмов, включая людей, но размножается только в кишечнике кошек.
По оценкам, треть населения мира заражается этим паразитом в какой-то момент своей жизни. «Большинство людей даже не чувствуют инфекцию или испытывают только легкие симптомы, похожие на грипп», — добавил Рехави.
То, что сделало паразита идеальным кандидатом для нового исследования, — это его способность проникать в человеческий мозг и выживать там в состоянии покоя, не размножаясь. Это побудило команду генетически модифицировать Toxoplasma gondii для секреции терапевтических белков.
Подробнее об инновациях
«У паразита есть три различные системы секреции», — пояснил Рехави.
«Одна из систем «выстреливает» «гарпуном» в нейрон, чтобы обеспечить проникновение. Попав внутрь, паразит образует своего рода цисту, в которой он продолжает постоянно секретировать белки. Мы спроектировали ДНК паразита так, чтобы он производил и секретировал нужные нам белки, которые имеют терапевтический потенциал».
Методология
В рамках исследования команда ввела трансгенным модельным животным генетически модифицированного паразита для производства и секреции белков, которые перемещаются в ядра клеток. Трансгенные животные обычно имеют чужеродный ген, намеренно вставленный в их геном.
Затем ученые собрали достаточно доказательств, подтверждающих, что белки были доставлены в целевую область и остались активными в ядрах нейронов.
Текущее исследование было сосредоточено в основном на белке MeCP2, дефицит которого связан с синдромом Ретта — редким неврологическим расстройством, которое влияет на развитие мозга.
Однако исследователи подчеркивают, что метод может оказаться полезным при лечении ряда заболеваний, вызванных дефицитом или аномальной экспрессией определенного белка.
Для обеспечения безопасного и эффективного терапевтического применения метода, как для доставки лекарств, так и для генетического редактирования, была создана компания Epeius Pharma в сотрудничестве с Ramot , компанией по трансферу технологий Тель-Авивского университета, и научно-исследовательскими и инновационными службами Университета Глазго.
Перевод с английского