Пиво станет лекарством: революционное открытие из Италии

Международная команда исследователей из Италии, Японии, Китая и Швейцарии разработала революционный подход к созданию и тестированию макроциклических пептидов — молекул, которые становятся всё более востребованными в медицине благодаря их уникальным свойствам.

В центре этого открытия — обычные пивные дрожжи, которые учёные превратили в миллиарды крошечных светящихся лабораторий, способных производить потенциально полезные для лечения соединения. Результаты их работы были опубликованы в одном из ведущих научных журналов.

Макроциклические пептиды считаются перспективными лекарствами, поскольку они сочетают высокую точность воздействия, стабильность и безопасность, вызывая меньше побочных эффектов по сравнению с традиционными препаратами. Однако существующие методы их разработки и анализа часто оказываются сложными, трудоёмкими, неэкологичными и плохо поддающимися контролю.

Чтобы решить эти проблемы, исследователи изменили клетки пивных дрожжей так, чтобы каждая из них могла производить уникальный макроциклический пептид. При этом дрожжевые клетки начинают светиться, если синтезируют нужное соединение, что позволяет быстро выявлять наиболее перспективные молекулы.

Благодаря использованию современных технологий, основанных на флуоресценции, учёные смогли за считанные часы проанализировать миллиарды таких микролабораторий. Этот метод не только значительно ускоряет процесс, но и делает его более безопасным для окружающей среды.

Ведущий автор исследования отметила, что их команда научилась манипулировать дрожжевыми клетками, превращая каждую в своеобразную "фабрику", которая становится флуоресцентной при производстве определённого вещества. Это позволило эффективно протестировать около 100 миллионов различных пептидов.

Один из руководителей проекта подчеркнул, что их подход отличается высокой экологичностью. По его словам, использование природных механизмов дрожжей позволяет создавать биосовместимые и биоразлагаемые молекулы, безопасные как для здоровья человека, так и для природы, что делает этот метод по-настоящему "зелёным" в фармацевтической отрасли.

Исследователи также изучили, как именно эти пептиды взаимодействуют со своими мишенями.

Один из участников команды отметил, что с помощью рентгеновской кристаллографии им удалось подтвердить высокую точность и эффективность связывания этих молекул, что доказывает их потенциал в медицине.

Этот инновационный подход открывает новые горизонты в разработке лекарств, особенно для сложных целей, с которыми не справляются традиционные препараты. Координатор исследования добавил, что их технология направлена на создание пептидов, способных доставлять лечение прямо в определённые клетки, что может кардинально изменить подходы к терапии, улучшить здоровье пациентов и принести значительные научные и экономические выгоды.

Работа была частью крупного международного проекта, поддержанного инициативой Европейского союза, и объединила специалистов из различных областей, включая химию, биофизику, биохимию и вычислительные науки. В проекте участвовали ведущие университеты и научные центры, такие как Венецианский университет Ка-Фоскари, Киотский технологический институт, Китайская академия наук, Падуанский университет и Федеральная политехническая школа Лозанны.

Часть разработанной технологии уже запатентована и передана стартапу Arzanya S. r. l. Координатор исследования выразил надежду, что этот стартап предоставит молодым талантливым учёным возможность продолжать свою работу в Италии, не уезжая за границу, и отметил, что их технология уже получила международное признание.

Уточнения

Пивова́ренные (пивны́е) дро́жжи — дрожжи, используемые в пивоварении.