При восстановлении повреждённых тканей важно не только выбрать правильные биологические сигналы, но и подать их в нужной последовательности. В лабораторных экспериментах поэтапное высвобождение трёх факторов роста стимулировало образование кровеносных сосудов лучше, чем их одновременная подача.
Результаты двух исследований опубликованы в журналах Biomacromolecules и Journal of Controlled Release.
Учёные разработали белковые молекулы, которые временно связывают факторы роста и освобождают их через заданное время — от нескольких минут до нескольких дней. Такие системы в будущем могут помочь точнее воспроизводить естественную последовательность заживления при травмах.
Пока метод проверили только в лабораторных условиях. Он ещё не готов для лечения пациентов.
Почему правильного лекарства может быть недостаточно
После травмы организм запускает сложную цепочку восстановления. Одни сигналы привлекают клетки к повреждённой области, другие стимулируют их деление, третьи помогают сформировать и укрепить новую ткань.
Эти процессы происходят не одновременно. Каждый этап начинается в определённое время и подготавливает условия для следующего.
Во многих экспериментальных методах регенеративной медицины несколько факторов роста вводят сразу. Однако авторы новой работы предположили, что такая подача может нарушать естественный порядок сигналов.
Одна и та же молекула способна оказывать различное действие в зависимости от состояния ткани. Например, на одном этапе она стимулирует рост сосудов, а на другом может способствовать их перестройке или даже исчезновению.
Поэтому перспективное лечение, успешно работающее в простом лабораторном опыте, может показать более слабый результат в организме, где время и последовательность процессов имеют решающее значение.
Что такое факторы роста
Факторы роста — это сигнальные белки, которые передают клеткам команды. Они могут стимулировать деление, перемещение, созревание или выживание клеток.
В новом исследовании учёные работали с тремя белками, участвующими в образовании и созревании кровеносных сосудов:
сосудистым эндотелиальным фактором роста;
фактором роста фибробластов 2;
тромбоцитарным фактором роста.
Сосудистый эндотелиальный фактор роста стимулирует появление новых сосудистых отростков. Фактор роста фибробластов 2 поддерживает размножение и активность клеток, участвующих в восстановлении тканей. Тромбоцитарный фактор роста помогает привлекать клетки, укрепляющие формирующуюся сосудистую стенку.
Для эффективного восстановления недостаточно просто поместить эти белки в повреждённую область. Необходимо контролировать, когда каждый из них начнёт действовать и как долго сохранит активность.
Аффибоди работают как управляемые держатели
Для управления факторами роста исследователи использовали аффибоди — искусственно созданные белковые молекулы, способные избирательно связываться с определённой мишенью.
По принципу действия они напоминают антитела, но примерно в десять раз меньше. Антитела естественным образом вырабатываются иммунно