I peptidi ad anello aprono la porta della membrana cellulare consentendo agli anticorpi e ad altri agenti terapeutici di entrare nelle cellule. Credito:Christoph Hohmann, Iniziativa sui nanosistemi Monaco di Baviera (NIM)
Scienziati della Technische Universität Darmstadt, L'Università Ludwig Maximilians (LMU) di Monaco e il Leibniz Institute for Molecular Pharmacology (FMP) sono riusciti a introdurre minuscoli anticorpi nelle cellule viventi. I ricercatori ora riferiscono sulla sintesi e le applicazioni di questi nanocorpi in Chimica della natura .
Gli anticorpi sono una delle armi principali del sistema immunitario. Si agganciano ai virus, batteri e altri invasori che attraversano il sangue, e quindi renderli innocui. Gli anticorpi svolgono anche un ruolo chiave nella diagnosi e nel trattamento delle malattie e nella ricerca. "Un chiaro limite è che a causa delle loro dimensioni e di vari altri fattori, gli anticorpi non sono in grado di permeare le cellule viventi, " afferma M. Cristina Cardoso alla TU Darmstadt. Lavorando in stretta collaborazione con il gruppo di ricerca guidato da Christian P. R. Hackenberger presso la FMP di Berlino, Professore di Biologia Chimica all'Università Humboldt di Berlino, il team interdisciplinare ha ora, per la prima volta, riuscito a permeare le cellule viventi con piccoli anticorpi, chiamati anche nanocorpi, e osservarli al microscopio. La medicina ha grandissime speranze per questi minuscoli anticorpi. Sebbene non si presentino nel corpo umano, sono stati trovati nei cammelli e nei pesci cartilaginei.
"Per aprire il percorso nella cellula per i nanocorpi, li abbiamo decorati chimicamente con peptidi ciclici che permeano le cellule che agiscono efficacemente come chiavi per la permeazione diretta attraverso la membrana cellulare nelle cellule, " spiega Christian Hackenberger. Come riportano i ricercatori nell'attuale numero di Chimica della natura , i peptidi chiave sono accoppiati stabilmente ai nanocorpi o, più liberamente, in modo che la connessione si dissolva all'interno della cellula.
Gli scienziati hanno permeato con successo topi viventi e cellule umane con nanoanticorpi, e ne esaminò i benefici. I nanocorpi permeabili alle cellule sono adatti sia al riconoscimento e alla manipolazione di antigeni che all'analisi delle interazioni proteina-proteina. I ricercatori sono stati in grado di osservare l'interazione tra l'inibitore tumorale p53 e la sua controparte, proteina HDM2, utilizzando i nanobody e speciali segni fluorescenti. Questa interazione gioca un ruolo importante nello sviluppo del cancro.
I nanocorpi sono anche molto promettenti dal punto di vista medico perché sono in grado di trasportare le proteine alle cellule viventi. I sintomi della sindrome di Rett, ad esempio, una malattia genetica con aspetti di autismo, potrebbe essere ridotto dalla proteina Mecp2. I ricercatori hanno permeato cellule di topo con Mecp2 legato a nanocorpi, e sono stati in grado di dimostrare che la proteina era ancora intatta e ha raggiunto il suo obiettivo nella cellula. Secondo il rapporto in Chimica della natura , i nanocorpi permeabili alle cellule sono strumenti generali che forniscono proteine terapeuticamente rilevanti nelle cellule viventi. Questo apre una nuova porta a cure per malattie che finora sono state incurabili.