Nov uspeh slovenskih raziskovalcev

Raziskovalci Kemijskega inštituta so razvili tehnologijo, ki omogoča, da naravni telesni hormoni delujejo kot stikala, s katerimi v celici vklapljajo ali izklapljajo izbrane gene. Ker temelji izključno na človeških beljakovinah, je varnejša za organizem in odpira možnosti za razvoj pametnih celičnih terapij, biosenzorjev in raziskovalnih orodij.

Kakšne so posebnosti raziskave?

Raziskovalna skupina z odseka za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta v sestavi Romana Jerale, Erika Rihtarja, Tine Fink, Filipa Ivanovskega in Eve Koplan je pokazala, da je mogoče človeške jedrne receptorje - beljakovine, ki v telesu zaznavajo hormone - uporabiti kot gradnike umetnih genskih vezij. Ko se na receptor veže hormon, se v celici sproži natančno nadzorovan odziv, ki vpliva na izražanje izbranega gena.

"Posebnost raziskave je, da se ob zadostni jakosti signala v celici tvorijo drobne tekoče kapljice iz beljakovin, imenovane biomolekularni kondenzati. Te delujejo kot mikroskopske tovarne, ki močno okrepijo delovanje izbranega gena, tudi več kot dvestokrat," so zapisali v sporočilu za javnost. S tem so raziskovalci pokazali, kako je mogoče biološke signale telesa pretvoriti v zelo učinkovit in nadzorovan genski odziv.

"Posebnost raziskave je, da se ob zadostni jakosti signala v celici tvorijo drobne tekoče kapljice iz beljakovin, imenovane biomolekularni kondenzati. Te delujejo kot mikroskopske tovarne, ki močno okrepijo delovanje izbranega gena, tudi več kot dvestokrat."

Sistem deluje z naravnimi hormoni, kot so ščitnični hormon, vitamin D, estrogen ali stresni hormon kortizol, možno pa ga je povezati tudi z orodjem CRISPR za ciljno uravnavanje izražanja izbranega gena. Pomembna prednost nove metode je, da uporablja izključno človeške beljakovine, kar pomeni boljšo združljivost z organizmom.

Raziskava po navedbah raziskovalcev tako odpira novo poglavje v sintezni biologiji, saj kaže, kako je mogoče fiziološke signale telesa neposredno uporabiti za programiranje celičnih odzivov. Takšen pristop bi lahko v prihodnje omogočil razvoj pametnih celičnih terapij, naprednih biosenzorjev in novih raziskovalnih orodij za razumevanje celične regulacije, so navedli.

Raziskavo so objavili v reviji Nature Communications.