Self-assembled mga nanostruktura nabuo gamit ang supramolecular polimer na naglalaman ng mga peptide amphiphile (PAs) na naglalaman ng mga bio active sequence ay nagpakita ng magagandang resulta sa modelo ng mouse ng SCI at may malaking pangako, sa mga tao, para sa isang epektibong paggamot ng nakakapanghinang kondisyong ito na lubhang nakakaapekto sa kalidad ng buhay at kalusugan ng isip ng mga apektado mga tao, pati na rin ang mga miyembro ng kanilang pamilya at isang seryosong pasanin sa sistema ng pangangalagang pangkalusugan at panlipunan.
A gulugod pinsala, kadalasang sanhi ng isang biglaang suntok o hiwa sa gulugod, ay humahantong sa permanenteng pagkawala ng lakas, sensasyon at paggana sa ibaba ng lugar ng pinsala. Bagama't walang maayos na lunas para sa mga naturang pinsala, ang isang kalabisan ng mga artikulo sa pananaliksik ay nai-publish upang maunawaan ang molekular na patolohiya ng mga pinsala sa gulugod at magkaroon ng mga mungkahi upang muling buuin ang apektadong tissue, at sa gayon ay nagtataguyod ng functional recovery at pagkatapos ay nagpapahintulot sa mga tao na manguna. isang mas produktibo at malayang buhay. Ang pagsulong sa agham at teknolohiya ng pag-unawa sa mga mekanismo ng molekular na pinagbabatayan ng pinsala sa spinal cord at mga nagmumungkahi na therapeutic approach, bilang karagdagan sa mga rehabilitasyon at mga pantulong na kagamitan, ay malaki ang maitutulong sa pagbawi ng mga tao mula sa mga ganoong matinding pinsala at makakatulong sa kanila na manguna sa mas maraming makabuluhang buhay.
Sa isang kamakailang artikulo na inilathala sa Science noong ika-11 ng Nob 2021, sinubukan ni Alvarez at ng mga kasamahan ang mga supramolecular polymers na naglalaman ng peptide amphiphiles (PAs), sa isang mouse model ng paralyzing human spinal cord injury (SCI)1. Ang mga PA na ito ay naglalaman ng dalawang tiyak na signal, ang una ay nag-activate ng transmembrane receptor β1-integrin at ang pangalawa ay nag-activate ng pangunahing fibroblast growth factor 2 na receptor. Ang mga peptide amphiphile (PA) ay mga maliliit na molekula na naglalaman ng mga hydrophobic na bahagi na covalently na naka-link sa isang string ng mga amino acid (peptides). Ang peptide sequence ay maaaring idisenyo upang bumuo ng mga β-sheet, habang ang mga nalalabi na pinakamalayo mula sa buntot ay sinisingil upang i-promote ang solubility at maaaring maglaman ng bioactive sequence. Kapag natunaw sa tubig, ang mga PA na ito ay sumasailalim sa pagbuo ng β-sheet at hydrophobic na pagbagsak ng mga aliphatic tails at hinihimok ang pagpupulong ng mga molekula sa mga supramolecular one-dimensional na nanostructure (hal, high-aspect-ratio cylindrical o ribbonlike nanofibres). Ang pagpupulong ay kadalasang hinihimok ng iba't ibang konsentrasyon, pH at pagpapakilala ng mga divalent na kasyon2,3. Napakahalaga ng mga nanostructure na ito para sa mga biomedical na function dahil sa kanilang kakayahang magpakita ng mataas na density ng mga biological signal sa kanilang ibabaw para sa pag-target o pag-activate ng mga landas.
Sa pamamagitan ng paglikha ng mga mutasyon sa pagkakasunud-sunod ng peptide sa non-signalling, non-bioactive domain, ang matinding supramolecular motion sa loob ng nanofibres ay naobserbahan, sa gayon ay nagpapabuti ng pagbawi mula sa SCI. Ang mutation na may pinakamataas na matinding dynamics, ay nagresulta hindi lamang sa axon regrowth at myelination, ngunit humantong din sa pagbuo ng daluyan ng dugo (revascularization), at kaligtasan ng motor neuron.
Ang mga supramolecular polymer na ito na naglalaman ng mga peptide amphiphile (PA) ay may malaking pangako sa pagtulong sa mga tao na makabangon mula sa mga SCI, na maaaring magkaroon ng mapangwasak na epekto sa buhay ng mga pasyente, kapwa pisikal at emosyonal. Higit pa rito, ang mga self-assembly nanostructure na ito, na ginawa mula sa supramolecular polymers na naglalaman ng peptide amphiphiles (PAs), ay maaaring samantalahin para sa iba't ibang biomedical na aplikasyon tulad ng gamot paghahatid, pagbabagong-buhay ng buto at pagpapababa ng pagkawala ng dugo sa panahon ng panloob na pagdurugo.
***
Mga sanggunian
- Álvarez Z., et al 2021. Ang mga bioactive scaffold na may pinahusay na supramolecular motion ay nagtataguyod ng paggaling mula sa pinsala sa spinal cord. Agham. Na-publish noong Nob 11, 2021. Vol 374, Isyu 6569. pp. 848-856. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abh3602
- Hartgerink, JD; Beniash, E.; Stupp, SI Peptide-Amphiphile Nanofibers: isang Seryoso na Scaffold para sa Paghahanda ng Mga Materyal na Pagsasama-sama ng Sarili. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 5133– 5138, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.072699999
- Pashuck, ET; Cui, H.; Stupp, SI Pag-tune ng Supramolecular Rigidity ng Peptide Fibers sa Pamamagitan ng Molecular Structure. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6041– 6046, DOI: https://doi.org/10.1021/ja908560n
***
