پژوهشگران استرالیایی و فرانسوی از تکنیک جدید و ساده‌ای برای ساخت کپسول‌های پروتئینی محکمی پرده‌برداری کرده‌اند که نیاز به کاتالیزورها و سایر مراحل پیچیده فرآوری را مرتفع می‌کند.
کپسول‌های پروتئینی جهت تحویل هدفمند دارو
پژوهشگران استرالیایی و فرانسوی از تکنیک جدید و ساده‌ای برای ساخت کپسول‌های پروتئینی محکمی پرده‌برداری کرده‌اند که نیاز به کاتالیزورها و سایر مراحل پیچیده فرآوری را مرتفع می‌کند. چنین کپسول‌هایی، که توخالی هستند، می‌توانند برای کاربردهای تحول دارو ایده‌آل باشند.
این تکنیک جدید، که توسط دامین مرتز و فرانک کاروسو از دانشگاه ملبورن استرالیا با همکارانی از دانشگاه استراسبورگ فرانسه ارائه شده است، شامل پیوندهای ایزوبوتیرامید (IBAM) به پروتئین‌ها می‌باشد. این فرآیند شامل ایجاد پیوندهای قوی غیرکووالانسی بین دو ساختار است، که منتج به آرایش آزاد کپسول‌های پروتئینی توخالی در مقیاس‌های میکرون و زیر میکرون می‌شود. این تکنیک ساده است و مانند تکنیک‌های متداول به هیچ کاتالیزر یا رابط کووالانسی نیاز ندارد و کپسول‌های تولید شده پایدار و قوی هستند.
مرتز توضیح داد: «مرحله اول این آرایش متشکل است از اصلاح قالب سیلیکایی با گروه‌های IBAM و به دنبال آن جذب پروتئین در این قالب، سطح پروتئین از طریق واکنش با گروه‌های آمینه می‌تواند مجددا با IBAM اصلاح شده و سپس با یک لایه ثانویه پروتئینی روکش می‌گردد، به محض حل شدن قالب، کپسول‌های پروتئینی شکل می‌گیرند.»
این گروه استرالیایی- فرانسوی از پروتئین گولبولی سرم آلبومین انسانی در آزمایش‌های خود استفاده کرد. این پروتئین از ۵۸۵ اسید آمینه تشکیل می‌شود و فراوان‌ترین پروتئین در پلاسمای خون انسانی است.
تصاویر میکروسکوپ فلورسانس از کپسول‌های پروتئینی (به ترتیب با قطرهای ۳ و ۰٫۵ میکرومتر) ساخته شده از آلبومین سرم انسانی. این کپسول‌ها می‌توانند با انواعی از فاکتورهای بیولوژیکی مانند آنزیم‌ها، پلی‌ساکاریدها، یا اسید نوکلئیک‌ها عاملدار شوند.
قطر، ضخامت، و ترکیب این کپسول‌های پروتئینی می‌تواند مهندسی شود و با انواعی از لیگاندهای بیولوژیکی عاملدار گردد. بعلاوه، آنها غیرسمی و زیست‌تجزیه‌پذیر هستند و می‌توانند بسادگی در مقادیر زیاد ساخته شوند. چنین کپسول‌های عاملدار شده با آنزیم‌ها، اسید نوکلئیک‌ها و قندها می‌توانند کاربردهایی در تحویل هدفمند دارو داشته باشند.
این گروه در حال برنامه‌ریزی برای بررسی جزئیات بیشتر برهم‌کنش بین IBAM و پروتئین‌ها است. این پژوهشگران سال گذشته گزارشی از آرایش‌های ساخته شده از IBAM و زیست‌مولکول‌های مختلف مانند پروتئین‌ها، اسید نوکلئیک‌ها، و پلی‌ساکاریدها ارائه کردند. آنها اخیرا نشان داده‌اند که کپسول‌های پروتئینی مشابه می‌توانند با داروهای ضدسرطان پر شده و تحت شرایط بیولوژیکی – برای مثال از طریق تخریب پروتیز (protease) – آزادسازی شوند.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر کرده‌اند.
