V případě nových epidemií bývá velmi přínosné rychle vyvinout umělé protilátky, které by bylo možné použít k alespoň provizorní léčbě těžce postižených pacientů. Peptidové nanoplátky by mohly vývoj umělých protilátek významně zrychlit a zlevnit.
Lidské tělo se samo dokáže obstojně bránit proti nepřátelským patogenům. Jednou z hlavních linií této důmyslné obrany jsou pro náš imunitní systém protilátky. Jsou velmi účinné, ale když se objeví nějaká pro tělo nová hrozba, vždy nějaký čas trvá, než imunitní systém vytvoří nový typ těchto látek.
Protilátky je možné vyrábět i uměle a mohou nám pomoci s řadou závažných situací. Ani to ale není vůbec snadné. Ron Zuckermann z amerických laboratoří Berkeley Lab v Kalifornii a jeho spolupracovníci vymysleli efektivní systém, který by měl pomoci ve výzkumu a vývoji jejich syntetických verzí.
Protilátky jsou vlastně speciální proteiny, které se mohou vázat k určitým molekulám na povrchu patogenů či jiným nežádoucím látkám v těle. Když se taková protilátka naváže na svůj cíl, tak ho tím označí pro „zabijácké“ buňky imunitního systému, které pak tento cíl rychle naleznou a zlikvidují. Další možností je, že protilátky cíl přímo vyřadí, když mu svým navázáním zablokují nějaké životně důležité funkce. Z toho je patrné, že bývají velmi specializované, vždy proti konkrétní hrozbě a tělo jich má v zásobě celou řadu.
Pokud přijde nová závažná hrozba, jako například pandemická infekce covid-19, tak se vědci a lékaři snaží využít protilátky z těla uzdravených pacientů pro záchranu lidí v ohrožení života. Bývá to ale technicky náročné, pomalé a drahé. Efektivnějším postupem je výroba biomimetických umělých protilátek a jim podobných nanočástic, které mohou fungovat jako „přírodní“ protilátky. Umělé protilátky je ale nejprve nutné vyvinout tak, aby splnily požadované zadání.
Tým Berkeley Lab vytvořil systém, který slouží právě k takovému vývoji. Je založený na peptidových nanoplátcích (peptide nanoribbons), které jsou pokryty dalšími peptidy. Nanoplátky s peptidy hrají roli podpůrné struktury, na které je možné zkoušet navazování různých molekul s patogeny. Do peptidů v nanoplátcích mohou být zabudovány různé molekuly peptidové struktury a ty pak lze testovat s vybranými patogeny. Ty molekuly, které se osvědčí, se pak mohou stát základem umělých protilátek. Výhodou tohoto systému je, že umožňuje testovat velký počet molekul v relativně krátkém čase. Systém peptidových nanoplátků je levný a lze je vyrábět a používat ve velkém. Podle svých tvůrců by mohl výrazně zrychlit naše reakce v případě příštích epidemií.
Zdroj: Berkeley Lab