Bakterie uczą nas jak dostarczak leki

Zoptymalizowano nośniki leków, nakierowując je na specyficzne komórki, w celu zminimalizowania potencjalnych działań niepożądanych. Kolejnym wyzwaniem jest zaprojektowanie nośników, które mogą dostarczać leki bezpośrednio do określonych organelli komórkowych, z pominięciem szlaku degradującego.

Jedną ze strategii jest naśladowanie aktywności toksyn bakteryjnych, np. toksyny cholery. Wiąże się ona z gangliozydowymi receptorami GM1 na powierzchni komórki i jest internalizowana poprzez szlaki endocytarne. Następnie przechodzi szlakiem wstecznym do retikulum endoplazmatycznego.

Uczestnicy finansowanego przez UE projektu STOPP VEHICLES (Specific targeting of organelles using peptide-polymer vehicles) użyli uprzednio zidentyfikowanych, małych sekwencji peptydów, które łączą się z tymi receptorami GM1. Korzystając z literatury, badacze dokonali syntezy trzech najbardziej obiecujących sekwencji wiążących GM1 i zbadali ich cytotoksyczność, powinowactwo względem receptorów GM1, szlaki wychwytu i transport wewnątrzkomórkowy.

Wyniki pokazały, że peptydy te zostały zinternalizowane głównie poprzez połączenie endocytozy zależnej od klatryny i pinocytozy, gromadząc się w lizosomach komórkowych. Aby zbadać ich możliwości dostarczania leku, naukowcy wykonali test bazujący na prezentacji krzyżowej modelowego antygenu komórkom dendrytycznym. Wyciągnięto wnioski użyteczne do wykorzystania reszt wiążących GM1 w prezentacji antygenu.

Reasumując, obserwacje uczestników badania będą użyteczne w przyszłym tworzeniu nowatorskich nośników antygenowych. Właściwa prezentacja antygenu kompleksowi MHC klasy I wyzwala aktywację cytotoksycznych limfocytów T CD8+ i jest niezwykle ważna w tworzeniu skutecznych szczepionek. System celowania GM1 ma więc znaczenie dla ogólnoświatowych prac nad szczepionkami.