Найден способ сохранить жизненно важные лекарства от рака: причем здесь кровь полярной рыбы

Ожог при заморозке – неприятный процесс, способный испортить мороженое, превратив десерт в крошечные зазубренные кристаллы льда. Однако на самом деле есть проблемы и посерьезнее: при слишком длительной заморозке частицы льда начинают разрушать клеточные структуры биологических препаратов, таких как трастузумаб для лечения рака, пишет Popular Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Этот жизненно важный препарат изготовлен из моноклональных антител, воздействующих на ген HER2, который часто активируется при раке молочной железы на ранней стадии. Однако низкие температуры, разрушающие такие важные лекарства, как трастузумаб, не представляют угрозы для полярных рыб.

Предыдущие исследования показали, что миллионы лет эволюции обеспечили такие виды, как арктическая треска (Boreogadus saida), определенными белками, которые предотвращают застывание крови в ледяной воде. Годами ученые безуспешно пытались использовать антифризные свойства этих полипептидов, однако прямое извлечение соединений из рыбы слишком дорого и немасштабируемо. Впрочем, теперь ученым наконец удалось совершить прорыв в решении этой проблемы.

Новое исследование было проведено командой из Университета Юты, а его результаты были опубликованы в журнале Advanced Materials. По словам соавтора исследования, инженера-биохимика Томаса МакПарлтона, им с коллегами удалось создать искусственную кровь полярных рыб исключительно с помощью химии – рыба или летки не требуются.

Отметим, что прорыв ученых основан на предыдущей работе, которая определила возможные химические и физические компоненты, ответственные за морозоустойчивость рыбьего белка. Зная эти свойства, исследователи затем экспериментировали с удалением ненужных молекулярных участков, оставляя только антикоагулянтные свойства.

По словам другого соавтора исследования Дженнифер Крамер, в конечном итоге им удалось упростить структуру, оставив только те части, которые, как считают ученые, необходимы для антифризной активности, что делает производство менее сложным и дорогим. Несмотря на эти изменения, исследование показало, что имитаторы крови связываются с поверхностью кристаллов льда и подавляют их рост, подобно природным антифризным белкам.

Авторы исследования провели ряд экспериментов, чтобы проверить эффективность искусственной крови. Для этого ученые использовали мороженое: после добавления полипептидов десерт выдерживал температуру до -20 градусов по Цельсию, не портясь. Что касается трастузумаба, противораковое средство выдержало падение термометра до -197,2 градусов по Цельсию.

На втором этапе испытаний команда продемонстрировала, что искусственная кровь рыб не только нетоксична для клеток человека, но и легко усваивается. Полипептиды даже устойчивы к повторному нагреванию, что является важным фактором в производстве продуктов питания.

Помимо медицины и продуктов питания, новая синтетическая добавка, как считается, может найти применение и в других областях. Предполагается, что вещество может использоваться в таких областях, как:

• биомедицина;
• пищевая промышленность;
• сельское хозяйство;
• производство покрытий.

Напомним, ране мы писали о том, что антарктический айсберг откололся, обнажив то, чего не видели ранее.

Ранее Фокус писал о том, что ученые впервые заглянули под гигантский ледяной щит Антарктиды.