Вибрация, которая спасает: как ультразвук открывает путь к лечению рака
Что, если ключ к лечению рака и болезней сердца спрятан прямо в мембране клетки — и всё, что нужно, чтобы его обнаружить, это… вибрация?
Именно к такому открытию пришла группа учёных из Оксфорда и Имперского колледжа Лондона. Они разработали способ исследовать "нетронутые" участки клеточных мембран — а значит, заглянуть в самую суть того, как работают белковые "машины", управляющие жизнью клетки.
Почему мембраны — это не просто оболочка
Мембрана — это не просто граница. Это высокоорганизованная система, усыпанная белками, которые впускают и выпускают молекулы, транспортируют вещества и общаются между собой. От того, как работают эти белки, зависит функционирование всех органелл, включая митохондрии — энергетические станции клетки.
Проблема в том, что большинство методов изучения этих структур предполагает извлечение белков из мембраны. А это, как правило, искажает их структуру и поведение. Исследовать мембрану "вживую" — настоящая научная задача.
Прорыв: белки в естественной среде
Новая методика позволяет этого добиться. Учёные под действием ультразвука "раскачивают" клетку, заставляя её разрушаться, а затем используют электрический ток, чтобы выбить белки прямо в масс-спектрометр. Этот прибор определяет химическую сигнатуру на основе массы молекул.
Результат превзошёл ожидания. Белковые машины не только выжили — учёные увидели, как они общаются, перемещаются и транспортируют молекулы.
"Я не верил, что это сработает, — признаётся Даме Кэрол Робинсон из Оксфорда. — Думал, мембрана слишком сложна. Но всё получилось — и теперь у нас совершенно новый способ изучать цели для лекарств".
Открытия только начинаются
По словам профессора Стива Мэттьюса, теперь масс-спектрометрия выходит на качественно новый уровень. А доктор Сара Роуз уже использовала технику, чтобы раскрыть структуру одной из митохондриальных машин.
"Митохондрии особенно интересны, ведь есть заболевания, поражающие именно их. С новой техникой можно будет разрабатывать точную терапию", — объясняет она.
Это больше, чем просто исследование
Теперь, когда можно изучать белки в их естественном окружении, учёные получают шанс понять, как именно развиваются тяжёлые заболевания — и главное, как им можно противостоять.
Уточнения
Мембрана (от лат. membrana — кожица) — тонкая гибкая плёнка или пластинка, обычно закреплённая по периметру.