Во всех живых клетках живых организмов присутствует огромное количество ферментов (или энзимов). Это, по большей части, белковые молекулы, которые способствуют превращению одних веществ в другие. Ферменты выступают в роли катализаторов практически всех биохимических реакций, протекающих в живых организмах. Все вышеперечисленные свойства делают энзимы чрезвычайно привлекательными кандидатами на роль терапевтических средств.
Многие важные биологические функции организма управляются строго определёнными группами ферментов. Эти комплексы зачастую расположены в органеллах − специализированных структурах в живых клетках. Исследователи не раз пытались воссоздать подобные ферментные комплексы в лабораторных условиях, но наталкивались на проблемы, связанные с поддержанием стабильности белков и контролем над их размерами и пространственным расположением.
И вот команда учёных из США и Китая наконец-то добилась успеха в этом направлении, о чём сообщила в своей статье в журнале Nature Nanotechnology. Исследователи, работающие под руководством Юньфэна Лу (Yunfeng Lu) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе и Чэна Цзи (Cheng Ji) из университета Южной Каролины упаковали несколько ферментов в наноразмерную капсулу из нетоксичного полимера. Диаметр оболочки составил всего 10 нанометров, а толщина её стенки в сто тысяч раз тоньше человеческого волоса. Капсула, по сути, имитирует органеллу и стабилизирует белки, защищая их от разрушения в организме.
В качестве первых "заключённых" были избраны ферменты, которые участвуют в одном из путей переработки этилового спирта в клетках печени млекопитающих. А на роль первопроходцев по традиции выбрали лабораторных мышей.
Исследователи сообщают, что уровень алкоголя в крови грызунов падал со временем значительно быстрее, чем в контрольной группе опьянённых.
После успешного эксперимента исследователи решили выяснить, насколько хорош их метод в профилактических целях. Для этого инкапсулированные ферменты вводили в организм мыши одновременно с дозой алкоголя. Результаты также показали значительное увеличение скорости переработки этилового спирта по сравнению с контрольной группой.
Учёные уверены, что им удалось разработать принципиально новый подход к использованию ферментных препаратов, которые могут легко вводиться в организм оральным путём в виде обычной таблетки. "Как если бы мы проглотили несколько миллионов дополнительных клеток печени, которые помогут переработать алкоголь в желудке и кишечнике", — поясняет доктор Лу.
В настоящее время исследователи продолжают эксперименты с различными инкапсулированными ферментами и в сотрудничестве с фармацевтической компанией Kythera работают над препаратами, предотвращающими облысение у мужчин.
Также по теме:
Микрокапсулы с кислородом спасут при остановке дыхания
Новый шприц без иглы вводит лекарства под давлением
Шёлк поможет сохранить вакцины и антибиотики без охлаждения
