Wetenschappers van de Technische Universität Darmstadt, Ludwig Maximilians University (LMU) München en het Leibniz Institute for Molecular Pharmacology (FMP) zijn erin geslaagd om minuscule antilichamen in levende cellen te introduceren. De onderzoekers rapporteren nu over de synthese en toepassingen van deze nanobodies in Natuurchemie .

Antilichamen zijn een van de belangrijkste wapens van het immuunsysteem. Ze koppelen aan virussen, bacteriën en andere indringers die door het bloed gaan, en daardoor onschadelijk maken. Antilichamen spelen ook een sleutelrol bij de diagnose en behandeling van ziekten en bij onderzoek. "Een duidelijke beperking is dat vanwege hun omvang en verschillende andere factoren, antilichamen kunnen levende cellen niet doordringen, ", zegt M. Cristina Cardoso van de TU Darmstadt. In nauwe samenwerking met de onderzoeksgroep onder leiding van Christian P.R. Hackenberger aan de FMP Berlin, Hoogleraar Chemische Biologie aan de Humboldt Universiteit van Berlijn, het interdisciplinaire team heeft nu Voor de eerste keer, erin geslaagd om levende cellen te doordringen met kleine antilichamen, ook wel nanobodies genoemd, en observeer ze microscopisch. De geneeskunde heeft extreem hoge verwachtingen van deze kleine antilichamen. Hoewel ze niet in het menselijk lichaam voorkomen, ze zijn gevonden in kamelen en in kraakbeenvissen.

"Om het pad naar de cel te openen voor de nanobodies, we hebben ze chemisch gedecoreerd met cyclische celdoorlatende peptiden die effectief fungeren als sleutels tot de directe permeatie door het celmembraan in de cellen, " legt Christian Hackenberger uit. Zoals de onderzoekers melden in het huidige nummer van Natuurchemie , de belangrijkste peptiden zijn ofwel stabiel gekoppeld aan de nanobodies of, losser, zodat de verbinding aan de binnenkant van de cel wordt opgelost.

De wetenschappers doordrongen met succes levende muizen- en menselijke cellen met nano-antilichamen, en hun voordelen onderzocht. Celpermeabele nanobodies zijn zowel geschikt voor de herkenning en manipulatie van antigenen als voor de analyse van eiwit-eiwitinteracties. De onderzoekers konden de interactie tussen de tumorremmer p53 en zijn tegenhanger observeren, eiwit HDM2, met behulp van de nanobodies en speciale fluorescerende markeringen. Deze interactie speelt een belangrijke rol bij het ontstaan ​​van kanker.

Nanobodies zijn ook medisch veelbelovend omdat ze eiwitten naar levende cellen kunnen transporteren. De symptomen van het Rett-syndroom, bijvoorbeeld, een genetische ziekte met aspecten van autisme, kan mogelijk worden verminderd door het eiwit Mecp2. De onderzoekers doordrongen muizencellen met Mecp2 gebonden aan nanobodies, en konden bewijzen dat het eiwit nog intact was en zijn doel in de cel bereikte. Volgens het rapport in Natuurchemie , de celdoorlatende nanobodies zijn algemene hulpmiddelen die therapeutisch relevante eiwitten in levende cellen afleveren. Dit opent een nieuwe deur naar behandelingen voor ziekten die tot nu toe onbehandelbaar waren.