Искусственные белки ускоряют заживление ран

Гибридные ростовые факторы, сшитые из двух белков, оказались более эффективными, чем их природные аналоги.

При восстановлении повреждённых тканей происходит множество сложных молекулярно-клеточных событий, регулируемых особыми белками, которые называются факторами роста. Эти белки участвуют в развитии эмбриона, они направляют рост зародышевых — и не только зародышевых — клеток, они же включаются, когда повреждённую ткань в месте раны нужно заменить на здоровую.

Понятно, что медицина не могла пройти мимо таких замечательных ростовых факторов: их стали использовать для того, чтобы ускорить регенерацию тканей. Однако в полной мере возможности ростовых факторов реализовать не удалось, во многом из-за особенностей функционирования этих белков. И тогда исследователям из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) пришло в голову, что ростовой фактор можно сделать самим, особенно если взять за образец лучший экземпляр из имеющихся.

Ростовые факторы взаимодействуют с рядом других белков в межклеточном матриксе, и от того, насколько хорошо они «общаются» с этими посредниками, зависит сила самого фактора. Учёные проанализировали 25 ростовых белков по этому параметру и нашли среди них один, PIGF-2, который лучше (крепче) всех взаимодействовал со своими партнёрами.

Затем у PIGF-2 отыскали в молекуле фрагмент длиной в 22 аминокислоты, который как раз и отвечал за прочное связывание его с другими белками. Когда этот фрагмент попробовали пришить к другим ростовым факторам, их сродство к белкам возрастало в 2–100 раз — а это значило, что такие модифицированные факторы можно использовать в гораздо меньших количествах, чем это обычно требуется.

Ростовые факторы с пришитым к ним фрагментом особо прочного связывания испытали на мышах с диабетом, у которых способности к восстановлению тканей и заживлению ран были сильно ослаблены. Как пишут исследователи в журнале Science, синтетические факторы показали лучшие результаты чем натуральные: раны затягивались быстрее, кости восстанавливались лучше, и побочные эффекты, которые обычно возникают при использовании ростовых факторов, почти отсутствовали.

Конечно, называть эти белки искусственными можно только с уточнением: на самом деле они представляют собой модифицированные натуральные ростовые факторы, причём модифицировали их опять же «натуральным» фрагментом такого же ростового фактора. В дальнейшем авторы работы собираются промодифицировать таким образом ещё несколько белков, чтобы попытаться по максиму усовершенствовать эти конструкции. Ну а потом, возможно, придёт очередь и собственно медицинских испытаний.