Nanodisk adı verilen küçük, disk şeklindeki membran parçaları nanotıp için heyecan verici olanaklar sunuyor. Daha önce genellikle sentetik lipid ve proteinlerden yapılmış olsalar da, bir araştırma ekibi insan kırmızı kan hücrelerinin hücre membranına dayalı nanodiskleri tanıttı. Angewandte Chemie International Edition dergisinde bildirildiği üzere, tehlikeli bakteriyel toksinleri nötralize edebiliyorlar.
Nanodiskler, çapları çoğunlukla 20 nm’nin altında olan disk şeklindeki lipid çift tabakalardır. Proteinler, peptitler veya sentetik polimerlerden oluşan iskeleler tarafından çevrelenir ve stabilize edilirler. Disk şekilleri nedeniyle, küresel benzerlerine kıyasla bağışıklık hücreleri tarafından “yutulma” ve yok edilme olasılıkları önemli ölçüde daha düşüktür. Bu nedenle hedefe yönelik ilaç taşıma gibi uygulamalar için çekicidirler. Küçük boyutları ve disk şekilleri, nanodisklerin lenf düğümlerine etkili bir şekilde girmesine izin verir. Bu da onları potansiyel olarak nanoilaçlar olarak kullanışlı kılar.
Önceki nanodiskler, öncelikle lipid bileşimleri belirli uygulamalar için dikkatli ve zahmetli bir şekilde optimize edilmesi gereken sentetik lipid çift katmanlarına dayanıyordu. Ayrıca sentetik lipidler istenmeyen bağışıklık reaksiyonlarını tetikleyebilir. Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’da (La Jolla, ABD) Liangfang Zhang liderliğindeki bir ekip, nanodiskler için başlangıç malzemesi olarak doğal hücre membranlarını kullanıyor. Doğal zarlar, biyolojik fonksiyonları nanodisklerde korunan doğal lipit ve proteinleri içerirler ve bunlar terapötik olarak faydalı olabilirler. Ekip, kırmızı kan hücrelerinden alınan zarlarla kavramlarını kanıtladı.
Kırmızı kan hücreleri patlatıldı ve zarları ayrıştırılarak stilren ve maleik asit kopolimeriyle karıştırıldı.Bu, kırmızı kan hücrelerinin doğal zarlarından oluşan ve kopolimer tarafından stabilize edilen nanodisklerin (ND’ler) oluşmasına neden oldu. RBC-ND’ler olarak adlandırılan bu küçük yapılar uzun süre depolanabilir ve hem biyouyumlu hem de toksik olmayan özelliktedir.
İlginç bir şekilde, bu RBC-ND’ler; metisiline dirençli Staphylococcus aureus suşundan α-toksin ile yapılan testlerde gösterildiği gibi, belirli bakteriyel toksinleri etkili bir şekilde etkisiz hale getirebilmektedir. S. aureus neredeyse her yerde bulunur ve genellikle zararsızdır. Ancak, bağışıklık sistemi zayıf olan hastalarda, açık yaralarda veya ameliyat sonrasında vb. yayılabilir ve yaşamı tehdit eden akciğer enfeksiyonları, toksik şok ve sepsis gibi hastalıklara neden olabilir. Antibiyotiklere dirençli olan suşlar özellikle tehlikelidir. Bu bakterilerin ana toksini olan α-toksin, kan hücrelerini (hemoliz) yok eder. İn vitro olarak, RBC-ND’ler α-toksin ile bağlanabilir ve hemolizini ve sitotoksisitesini etkisiz hale getirebilir. İn vivo olarak, α-toksin veya S. aureus tarafından salgılanan çeşitli proteinlerin karmaşık bir karışımı verilen farelerde RBC-ND’lerin enjekte edilmesi, hayatta kalma şansını önemli ölçüde artırdı.
RBC-ND’ler için kullanılan tasarım stratejisi, geniş bir uygulama yelpazesinde diğer zar türlerine de genişletilebilir. [1]Nanodiscs made of erythrocyte membranes neutralize bacterial toxins
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Nanodiscs made of erythrocyte membranes neutralize bacterial toxins |
|---|
