В течение нескольких последних лет ученые создают искусственные материалы, способные заменить естественные ткани человека при операциях, травмах или иных повреждениях. Однако создание биосовместимых материалов сопряжено с рядом трудностей — большинство из них либо токсичны как ботокс, либо могут принести в организм инфекцию.
Ботулинические токсины, или ботокс, широко используются в медицине: для лечения гиперактивности мышц при гиперактивном мочевом пузыре, для коррекции смещения глаз при косоглазии, при спазмах шеи при дистонии шейки матки и так далее. Два ботулинических токсина, типы A и B, одобрены FDA и широко используются.
Эти лекарственные препараты, которые получают из бактерий Clostridium botulinum, блокируют нервно-мышечную передачу и состоят из нейротоксинов и ряда белков. В новом исследовании ученые доработали ботокс B — изменения, внесенные с помощью генной инженерии, позволили сделать его более эффективным и долго действующим с меньшим количеством побочных эффектов.
Исследование ботокса других типов показало, что у них существует ранее неизвестное средство прикрепления к клеткам — липидсвязывающая петля, способная проникать через липидные мембраны. Ученые с помощью генного редактора добавили в конец петли ряд аминокислот, которые позволили улучшить прикрепление и снизить побочные эффекты.
«Основываясь на механистическом понимании, мы создали улучшенный токсин, который показал более высокую терапевтическую эффективность, лучший диапазон безопасности и намного более длительную продолжительность действия. Токсин типа А не имеет липидсвязывающей петли, поэтому мы все еще работаем над его улучшением»
Мин Донг, ведущий автор исследования
Ранее ученые создали резиноподобный заменитель тканей человека. Материал можно будет использовать в качестве замены настоящих тканей во время различных медицинских операций — это, вероятно, позволит спасти жизни многих пациентов.