Raziskovalna skupina Kemijskega inštituta s tehnologijo INSPIRE do ugledne objave
Ljubljana, 28. septembra - Raziskovalna skupina pod vodstvom Romana Jerale je razvila novo tehnologijo za kemijski nadzor celičnih procesov, zasnovano na človeku lastnih proteinih, so sporočili iz Kemijskega inštituta. Tehnologija, ki so jo poimenovali INSPIRE, predstavlja pomembno novo orodje na področju biotehnologije in biomedicine, izsledki njenega razvoja pa so bili objavljeni v ugledni znanstveni reviji Nature Chemical Biology.
Tehnologija INSPIRE je zasnovana na človeku lastnih proteinih, ki so sposobni vezave majhnih molekul, predvsem klinično preizkušenih ali telesu lastnih molekul, kot so denimo hormoni. Predstavlja pomembno novo orodje predvsem za nadzor celičnih in genskih terapij, kar so uspešno demonstrirali na zaznavanju dviga koncentracije hormona kortizola in zmanjšanja njegovega delovanja s povratno zanko, so na inštitutu zapisali v sporočilu za javnost.
Kemijski nadzor delovanja človeških celic igra pomembno vlogo pri zasnovi novih genskih in celičnih terapij, saj omogoča uravnavanje delovanja terapevtskih celic preko telesu lastnih ali vnesenih majhnih molekul. Tak sistem omogoča nadzor s strani zdravnika in prekinitev morebitnega pretiranega odziva ali avtonomnega odzivanja terapevtskih celic na stanje v telesu.
Za uravnavanje delovanja celičnih zdravil so raziskovalci doslej uporabljali predvsem bakterijske ali rastlinske proteine, ki pa lahko sprožijo neželen imunski odziv. Raziskovalci Kemijskega inštituta poročajo o novi rešitvi tega izziva z uporabo sintezne biologije.
Inovativna ideja skupine pod vodstvom Jerale je bila uporabiti izključno človeške proteine, ki vežejo majhne molekule, ki so bodisi lastne človeku ali pa je bila njihova uporaba že preverjena in odobrena za ljudi. Izbrane človeške proteine so razcepili na dva dela, tako da se sestavita le v prisotnosti majhnih molekul. Pri delitvi proteinov in pripravi računalniškega orodja, s katerim lahko raziskovalci načrtujejo druge tovrstne sisteme, so sodelovali raziskovalci Univerze v Mariboru.
Eden od sistemov, ki so ga podrobno razvili je sposoben prepoznati hormon kortizol, ki se sprošča ob stresnih situacijah in katerega koncentracija je lahko povečana tudi v primeru nekaterih bolezni. Pokazali so, da sistem INSPIRE lahko zazna stresni hormon kortizol, pri čemer so pripravili tudi celice, ki so sposobne zaznati povečano količino kortizola in ga narediti neaktivnega.
Po navedbah Jerale predstavlja tehnologija INSPIRE pomemben kamenček v mozaiku tehnologij, ki jih želijo prenesti do zdravljenja pacientov in bo predstavljala enega od temeljev tehnologij Centra za tehnologijo genske in celične terapije, katerega ustanovitev načrtujejo na Kemijskem inštitutu.
Erik Rihtar, doktorand na Odseku za sintezno biologijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu, ki je izvedel poglaviten del raziskav skupaj s Tino Lebar, ki je trenutno na Univerzi Harvard, meni, da ima tehnologija INSPIRE velik potencial ne samo za številne biomedicinske ampak tudi za biotehnološke sisteme, saj bi z njo lahko tudi uravnavali tudi proizvodnjo industrijsko zanimivih molekul.