Protein nanotüplerle virüsü yakalamak

Japon araştırmacılar, Hepatit B virüsünü (HBV) tutuklamak için insan kanı proteinlerinden yapılan nanotüpleri kullandı. Gruba göre, çalışmaları biyomedikal uygulamalarla protein esaslı nanotüplerin yeni bir kimyasal kavram oluşturmak üzere birleşmesi anlamına geliyor.

“Nanotüp” terimi, bu zamana kadar içi boş ve silindirik karbon nanoyapıları anlatmak için kullanılıyordu. Ancak Tokyo'daki Chuo Üniversitesi'nden Teruyuki Komatsu tarafından yönlendirilen bir araştırma ekibi, karbondan farklı olarak doğal proteinlerden ince tüplü yapılar oluşturmak için bir teknik geliştirdi. Şimdi, bu “akıllı” nanotüplerin enfeksiyona neden olan virüs parçacıklarını seçimli olarak tutuklamak için kullanılabileceğini gösterdiler [1].

Protein tüpleri Hepatit B virüs proteinlerine bağlanan antikorlarla aynı yerde bulunuyor
© J. Am. Chem. Soc.

Komatsu, şöyle konuştu: “Nanotüplerimizin içinde proteinler, enzimler ve antikorlar var ve son derece benzersiz”. Tüplerde büyük miktarda insan serum albümini var, bu yapı insan kanının en çok bulunan plazma proteini. Bunlar polimerler ve proteinler ile polikarbonat kalıbı tabaka tabaka doldurarak elde ediliyor. Buradaki zorlu kısım, kalıp çözüldüğü zaman nanotüplerin şeklinin bozulmaması ve dağılmaması. 2010'da, Komatsu'nun ekibi N,N-dimetilformamid ve hızlı, dondurarak kurutma yöntemini kullanarak nanotüpleri daha etkin bir şekilde ekstrakte etmenin bir yolunu bulmuştu [2]. Ancak bu, araştırma ekibinin enfeksiyona yol açan mikroorganizmaları kullanmak için nanotüplerin kullanıldığı ilk örnek.

HBV'yi yakalamak için, araştırmacılar protein nanotüplerin iç kısmını, Dane parçacıkları olarak da bilinen enfeksiyöz HBV parçacıklarına özel tepki gösteren antikorlar ile kapladı. Araştırma ekibi, virüs proteinlerinden bir araya getirilen ve enfeksiyona yol açmayan diğer parçacıklar içeren çözeltilerden Dane parçacıklarının %99'undan fazlasını seçimli olarak gidermeye muvaffak oldu. TEM (geçirgenlik elektron mikroskobu) resimlerine göre parçacıklar tüplerin içindeki boşluklarda tutuklanmış bir şekilde görünüyor.

New York (ABD), Stony Brook Üniversitesi'nde biyonanoteknoloji alanında çalışan Balaji Sitharaman, konu hakkında şunları söyledi: “Bu ümit veren bir yaklaşım, ama bu nanotüplerin bir kliniğe gelmesinden önce çok sayıda çalışmanın daha yapılması gerekecek”. Sitharaman, şöyle diyor: “boyuttan dolayı pasif tutuklamadan ziyade, virüsün aktif bir şekilde tutuklanması ilginç bir yön”. Ancak, Sitharaman nanotüplerin oyuklarını tıkayacak diğer virüsler ve proteinlerden dolayı etkinliğin azalacağını düşünüyor ve in vivo uygulamalar için nanotüplerin dış yüzeyini antikorlar ile kaplamanın daha değerli olacağını öne sürüyor.

Ancak Komatsu'nun ekibi, nanotüplerin enfeksiyona yol açan mikroorganizmalara karşı kullanılmasında iyimser düşünüyor. Komatsu, şöyle diyor: “Farklı virüsler için bir seri nanotüp hazırlıyoruz”. “Grip virüsleri ve HIV için nanotüplerin oluşturulması mümkün”. Tüpler büyük oranda insan proteinlerinden yapıldığı için, en azından prensipte, tıbbi alanda kullanılmaları güvenli gibi gözüküyor.

Aktaran: Hayley Birch 

 Kaynaklar

1. T Komatsu et al, J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja10961222. 
2. X Qu and T Komatsu, 
ACS Nano, 2010, 4, 563 (DOI: 10.1021/nn901474y) 

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap