Co-assemblage en "heteromultivalentie"

Nieuw aan de methode is dat deze gebaseerd is op de principes van co-assembly en zogenaamde heteromultivalentie. Co-assembly betekent dat de nanodeeltjes niet - zoals anders gebruikelijk - worden geproduceerd als resultaat van complexe en op maat gemaakte chemische synthese. In plaats daarvan, de onderzoekers produceren ze met een relatief eenvoudige methode waarbij twee lipide-type ("vette") componenten in water worden gemengd en spontaan de benodigde nanodeeltjes vormen. Deze deeltjes zijn adaptief, d.w.z. ze veranderen hun innerlijke structuur en bereiken zo een optimale binding aan het doeleiwit. "Heteromultivalentie" betekent dat de nanodeeltjes een zeer groot aantal verschillende contactpunten vormen die, tegelijkertijd, interactie met het eiwit. Naar het voorbeeld van natuurlijke fysiologische processen, Hierdoor treedt een bijzonder hoge selectiviteit op.

"Tot dusver, met name dit principe van heteromultivalentie is nauwelijks in detail onderzocht of benut, ", zegt Bart Jan Ravoo. "We beschrijven een geheel nieuwe aanpak die het mogelijk maakt om verdere synthetische eiwitbinders te ontwikkelen. Dit zou kunnen worden overwogen voor gebruik in diagnostiek of beeldvorming, of als potentiële actieve ingrediënten in medicijnen." De onderzoekers hebben aangetoond dat de nanodeeltjes binden met amyloïden en, als resultaat, aggregaten van deze peptiden op te lossen. Het optreden van amyloïde aggregaten is nauw verbonden met de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer. Dit is de reden waarom de nieuwe methode een aanpak kan bieden voor het ontwikkelen van nieuwe soorten behandelingen. Het is nog niet opgehelderd, echter, of de amyloïde aggregaten inderdaad de ziekte van Alzheimer veroorzaken of zijn, liever, een gevolg van de ziekte. Bovendien, de nieuwe methode voor het oplossen van de toeslagstoffen is alleen in een reageerbuis uitgeprobeerd. Verdere studies zijn daarom nodig om het potentieel ervan als behandelingsbenadering duidelijker te kunnen beoordelen.

De methode

De onderzoekers gebruikten amfifiele, in water oplosbare cyclodextrine- en calixareen-moleculen als co-assemblerende componenten voor de nano-contactpunten. Ze onderzochten de binding van de resulterende nanodeeltjes aan de peptiden, met behulp van bijvoorbeeld fluorescentiespectroscopie. Ze gebruikten elektronenmicroscopie om binding aan de amyloïden aan te tonen.