ประกอบเอง โครงสร้างนาโน สร้างขึ้นโดยใช้ซูปราโมเลกุล โพลิเมอร์ ที่มีเปปไทด์แอมฟิฟิลส์ (PAs) ที่มีลำดับการออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมในแบบจำลองเมาส์ของ SCI และให้คำมั่นสัญญาอันยิ่งใหญ่ในมนุษย์สำหรับประสิทธิภาพ การรักษา ของภาวะทรุดโทรมนี้ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อคุณภาพชีวิตและสุขภาพจิตของผู้ได้รับผลกระทบ คนตลอดจนสมาชิกในครอบครัวและเป็นภาระร้ายแรงต่อระบบสุขภาพและสังคม
A เส้นประสาทไขสันหลัง การบาดเจ็บ ซึ่งมักเกิดจากการกระแทกหรือบาดแผลที่กระดูกสันหลังอย่างกะทันหัน ส่งผลให้สูญเสียความแข็งแรง ความรู้สึก และการทำงานใต้บริเวณที่เกิดการบาดเจ็บอย่างถาวร แม้ว่าจะไม่มีการรักษาที่มั่นคงสำหรับอาการบาดเจ็บดังกล่าว แต่ก็มีการตีพิมพ์บทความวิจัยจำนวนมากเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับพยาธิวิทยาระดับโมเลกุลของอาการบาดเจ็บที่กระดูกสันหลัง และเสนอแนะให้สร้างเนื้อเยื่อที่ได้รับผลกระทบขึ้นมาใหม่ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการฟื้นตัวจากการทำงานและในเวลาต่อมาก็ช่วยให้ผู้คนเป็นผู้นำ ชีวิตที่มีประสิทธิผลและเป็นอิสระมากขึ้น ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในการทำความเข้าใจกลไกระดับโมเลกุลที่เป็นต้นเหตุของอาการบาดเจ็บที่ไขสันหลังและวิธีการบำบัดที่เป็นการชี้นำ นอกเหนือไปจากการฟื้นฟูและอุปกรณ์ช่วยเหลือ จะช่วยฟื้นฟูผู้คนจากการบาดเจ็บเฉียบพลันดังกล่าวและช่วยให้พวกเขาเป็นผู้นำมากขึ้น ชีวิตที่มีความหมาย
ในบทความล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน Science เมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน พ.ศ. 2021 Alvarez และเพื่อนร่วมงานได้ทดสอบโพลีเมอร์ซุปเปอร์โมเลกุลที่มีเปปไทด์แอมฟิฟิลิส (PAs) ในรูปแบบเมาส์ของการบาดเจ็บไขสันหลังอักเสบของมนุษย์เป็นอัมพาต (SCI)1. PA เหล่านี้มีสัญญาณที่ชัดเจนสองสัญญาณ สัญญาณแรกกระตุ้นตัวรับทรานส์เมมเบรน β1-อินทีกริน และสัญญาณที่สองกระตุ้นตัวรับปัจจัยการเจริญไฟโบรบลาสต์พื้นฐาน 2 เปปไทด์แอมฟิฟิลิส (PAs) เป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่มีส่วนประกอบที่ไม่ชอบน้ำซึ่งเชื่อมโยงโควาเลนต์กับสายกรดอะมิโน (เปปไทด์) ลำดับของเปปไทด์สามารถออกแบบเพื่อสร้างแผ่น β ในขณะที่สิ่งตกค้างที่อยู่ห่างจากหางมากที่สุดจะถูกชาร์จเพื่อส่งเสริมความสามารถในการละลายและอาจมีลำดับออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เมื่อละลายในน้ำ PAs เหล่านี้จะเกิดเป็นแผ่น β และการยุบตัวของหางอะลิฟาติกโดยไม่ชอบน้ำ และกระตุ้นการรวมตัวของโมเลกุลให้เป็นโครงสร้างนาโนที่มีมิติเดียวเหนือโมเลกุล (เช่น เส้นใยนาโนที่มีอัตราส่วนกว้างยาวหรือคล้ายริบบิ้น) การประกอบมักจะเกิดจากความเข้มข้น pH และการแนะนำของไอออนบวกไดวาเลนต์ที่แตกต่างกัน2,3. โครงสร้างนาโนเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานด้านชีวการแพทย์เนื่องจากความสามารถในการแสดงสัญญาณชีวภาพที่มีความหนาแน่นสูงบนพื้นผิวสำหรับการกำหนดเป้าหมายหรือเปิดใช้งานเส้นทาง
โดยการสร้างการกลายพันธุ์ในลำดับเปปไทด์ในโดเมนที่ไม่มีสัญญาณและไม่มีปฏิกิริยาทางชีวภาพ จะสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวของโมเลกุลที่เหนือกว่าอย่างเข้มข้นภายในเส้นใยนาโน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการฟื้นตัวจาก SCI การกลายพันธุ์ที่มีไดนามิกที่รุนแรงที่สุด ไม่เพียงแต่ส่งผลให้เกิดการงอกใหม่ของซอนและไมอีลิเนชันเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การสร้างหลอดเลือด (การสร้างหลอดเลือดใหม่) และการอยู่รอดของเซลล์ประสาทสั่งการด้วย
โพลิเมอร์ซูปราโมเลคิวลาร์เหล่านี้ประกอบด้วยเปปไทด์แอมฟิฟิเลส (PA) จึงถือเป็นคำมั่นสัญญาที่ดีในการช่วยให้ผู้คนฟื้นตัวจาก SCI ซึ่งอาจส่งผลร้ายแรงต่อชีวิตของผู้ป่วยทั้งทางร่างกายและอารมณ์ นอกจากนี้ โครงสร้างนาโนที่ประกอบเองได้เหล่านี้ ซึ่งทำจากโพลีเมอร์ซูเปอร์โมเลกุลที่มีเปปไทด์แอมฟิฟิลิส (PA) สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ต่างๆ เช่น ยาเสพติด การคลอด การสร้างกระดูก และลดการสูญเสียเลือดในระหว่างการมีเลือดออกภายใน
***
อ้างอิง
- อัลวาเรซ Z., อัล et พ.ศ. 2021 โครงนั่งร้านที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพพร้อมการเคลื่อนไหวเหนือโมเลกุลที่ปรับปรุงแล้วส่งเสริมการฟื้นตัวจากอาการบาดเจ็บที่ไขสันหลัง ศาสตร์. Published 11 Nov 2021. Vol 374, Issue 6569. pp. 848-856. ดอย: https://doi.org/10.1126/science.abh3602
- Hartgerink, เจดี; Beniash, E.; Stupp, SI Peptide-Amphiphile Nanofibers: นั่งร้านอเนกประสงค์สำหรับการเตรียมวัสดุที่ประกอบเองได้ Proc. นัท อคาเด วิทย์. สหรัฐอเมริกา 2002, 99, 5133– 5138, ดอย: https://doi.org/10.1073/pnas.072699999
- พาชัค, ET; ชุย, เอช.; Stupp, SI ปรับความแข็งแกร่งของเส้นใยเปปไทด์ผ่านโครงสร้างโมเลกุล แยม. เคมี. ซ. 2010, 132, 6041– 6046, ดอย: https://doi.org/10.1021/ja908560n
***
