Токсоплазму превратили в средство для доставки терапии в мозг пациентов

ТАСС, 29 июля. Международный коллектив биологов модифицировал геном токсоплазмы таким образом, что клетки этого патогена можно использовать для безопасной и адресной доставки различных белков в клетки мозга животных и людей. Работу экспериментальной терапии от синдрома Ретта на базе токсоплазмы ученые проверили в опытах на мышах, пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Nature Microbiology.

"Мы модифицировали токсоплазму таким образом, что их клетки и специализированные секреционные органеллы можно использовать для доставки в нейроны большого числа разных крупных белковых молекул. На базе этих клеток мы разработали и проверили на мышах экспериментальную терапию от синдрома Ретта, которая доставляет в клетки молекулы белка MeCP2", - пишут исследователи.

Это открытие было совершено группой американских, израильских и европейских молекулярных биологов под руководством профессора Тель-Авивского университета Одеда Речави при изучении того, как клетки токсоплазмы проникают через гематоэнефалический барьер, отделяющий мозг от всего остального организма и не пропускающий через себя сложные молекулы, в том числе почти все лекарства.

Наличие у токсоплазмы способности преодолевать этот барьер натолкнуло ученых на мысль, что ее клетки можно использовать в качестве живой системы доставки сложно устроенных лекарств и белков, чья выработка может быть нарушена в клетках мозга в результате появления мутаций в ДНК пациента. Руководствуясь этой идеей, ученые изучили то, как клетки токсоплазмы обмениваются веществами с окружающими их нейронами.

Опираясь на эти сведения, ученые модифицировали геном токсоплазмы таким образом, что их секреционные органеллы начали вырабатывать молекулы нескольких человеческих пептидов, соединенных с двумя ее собственными белками, токсофилином и GRA16. Эти молекулы активно выделяются токсоплазмой, проникшей в нервные клетки, что позволяет использовать их в качестве своеобразных транспортировщиков терапевтических белков.

Для демонстрации подобного использования токсоплазмы ученые модифицировали ее клетки таким образом, что они начали выделять человеческий белок MeCP2, выработка которого нарушается у носителей синдрома Ретта. Первые проверки работы этой терапии на мышах и трехмерных культурах человеческих нейронов показали, что токсоплазма успешно доставила пептид в нервные клетки и вызвала перемены в работе генов, связанных с белком MeCP2. Это открывает дорогу для дальнейшей адаптации токсоплазмы для лечения болезней центральной нервной системы, подытожили исследователи.

О токсоплазме

Токсоплазма (Toxoplasma gondii) представляет собой одноклеточное существо, которое обычно обитает в пищеварительных органах кошек. Несколько лет назад исследователи обнаружили, что этот патоген способен проникать в мозг некоторых видов млекопитающих, в том числе людей и грызунов, и вызывать изменения в их поведении. Эти открытия породили большой интерес к изучению механизмов проникновения токсоплазмы в мозг, а также к разработке методов очистки нервной системы от ее клеток.