В новом исследовании микробиологов США, опубликованном на портале Nature Microbiology, ученые нашли способ использовать внутриклеточного паразита Toxoplasma gondii для доставки терапевтических белков в нейроны. Они отредактировали системы секреции токсоплазмы так, чтобы она могла выделять гибридные белки, и продемонстрировали успешную доставку этих белков в культивируемые нейроны, органоиды мозга, а также в мозг живых мышей.
Одним из главных достижений стало доставление белка MeCP2, необходимого для нормальной работы нервных клеток, в нейроны. Мутации в гене этого белка вызывают синдром Ретта, серьезное нарушение работы мозга у девочек. Белок MeCP2 был сшит с белком токсоплазмы GRA16, что позволило ему проникать в нейроны.
Ранее доставка макромолекул через гематоэнцефалический барьер (барьер между кровеносной системой и мозгом) была сложной задачей, ограничивающей их применение in vivo (в живом организме). Toxoplasma gondii, паразит, который естественным образом перемещается из кишечника в центральную нервную систему, показал способность доставлять белки в клетки-хозяева.
В данном исследовании ученые сконструировали системы секреции T. gondii для доставки крупных терапевтических белков в нейроны. Эксперименты продемонстрировали успешную доставку белков в культивируемые клетки, органоиды мозга и in vivo. Кроме того, была изучена активность доставленных белков с помощью визуализации, анализа pull-down, scRNA-seq и флуоресцентных репортеров.
После внутрибрюшинного введения мышам, исследователи наблюдали надежную доставку белков и их распределение по всему мозгу. Эта технология может стать основой для будущих терапий, направленных на лечение заболеваний мозга, таких как синдром Ретта.
Исследователи продолжают работать над улучшением этой системы, чтобы она могла быть использована для более широкого круга терапевтических целей.
