محققان دانشگاه ایالتی می سی سی پی موفق به کشف برهمکنش‌های کلیدی پروتئینی شدند که می‌تواند داروهای مبتنی بر نانوذرات را بهبود بخشند.
کشف برهمکنش‌های پروتئین با نانوذرات برای طراحی بهتر دارو
نیکلاس فیتزکی و همکارانش به‌دنبال غلبه بر یک چالش دیرینه در زمینه فناوری نانو، یعنی عدم پیش‌بینی‌های مربوط به کرونا پروتئین بودند.
فیتزکی گفت: «اکنون بسیاری از داروها بر اساس فناوری نانوذرات ساخته شده اند. واکسن ضدکرونای شرکت‌های فایزر و مادرنا نوع جدیدی از واکسن‌ها هستند. نانوذراتی که می‌توانند تومورها را از بین ببرند، کلاس دیگری از این نوع نانوذرات را نشان می‌دهند. یک چالش در طراحی داروهای نانوذرات تشکیل کرونا پروتئین است. این تاج لایه‌ای از پروتئین‌های خود بدن است که به‌طور خودجوش در اطراف نانوذرات شکل می‌گیرد. کرونا می‌تواند یک پاسخ ایمنی ناخواسته را القا کند یا بدن را به سوی از بین بردن این نانوذرات سوق دهد. تاج همچنین روی برهمکنش سلول‌ها با نانوذرات تاثیرگذار است.»
فیتزکی گفت: «جهت‌گیری مهم است زیرا تعیین می‌کند که کدام قسمت از پروتئین در معرض کرونا پروتئین قرار دارد. این مناطق در معرض، می‌توانند با سیستم ایمنی بدن یا گیرنده‌های سلولی در تعامل باشند. به‌عبارت دیگر، مناطق در معرض کرونا سرنوشت نانوذرات را کنترل می‌کنند. پیش‌بینی‌ها از این مناطق در معرض، توسعه داروی حاوی نانوذرات را ساده‌تر می‌کند.»
مدل محققان پیش‌بینی‌های با توان بالا از رفتار پروتئین بر روی نانوذرات را امکان‌پذیر می‌کند و درک جهت‌گیری پروتئین را بهبود می‌دهد.»
فیتزکی و تیمش از یک سری آزمایش‌های سیستماتیک استفاده کردند تا مشخص کنند که چگونه ساختارهای شیمیایی مختلف بر اتصال پروتئین و نانوذرات تأثیر می‌گذارند که سپس در یک مدل کامپیوتری گنجانیده شده‌اند که محتمل‌ترین مناطق پروتئینی را که در برهمکنش نقش دارند، مشخص می‌کند.
پیش‌بینی‌ها ممکن است برای بهینه‌سازی نانوذرات برای به حداقل رساندن عوارض جانبی نامطلوب در داروهای مبتنی بر نانوذرات استفاده شود. از طرف دیگر، با مهندسی رابط بین نانوذرات و پروتئین، این روش ممکن است به کلاس‌های کاملاً جدیدی از مواد مهندسی‌شده منجر شود.
فیتزکی گفت: «برهمکنش سطح پروتئین در همه جا وجود دارد و توانایی پیش‌بینی این تعامل در نانوذرات ممکن است منجر به درک بهتر انواع دیگر سطوح شود.»
