Usprawnienie procesu dostarczania substancji leczniczych do organizmu ludzkiego stanowi ważne wyzwanie. Erytrocyty reprezentują unikalną platformę do takich działań. Dzięki wysiłkom naukowców z Whitehead Institute w Cambridge (Stany Zjednoczone) udało się opracować metodę inżynierii erytrocytów, dzięki której mogą one przenosić wartościowe cząsteczki do leczenia rozmaitych chorób.
W tym celu badacze posłużyli się komórkami progenitorowymi krwi, które następnie poddali genetycznym modyfikacjom, wprowadzając geny kodujące specyficzne białka zlokalizowane na powierzchni komórek. W chwili, gdy komórki te przekształcają się w dojrzałe erytrocyty, materiał genetyczny jest usuwany, natomiast określone białka pozostają w ich błonie komórkowej. Ponadto, wykorzystano bakteryjne enzymy – sortazy, w celu dołączenia do komórek różnych cząsteczek terapeutycznych. Działają one w taki sposób, że oprócz wytwarzania silnego wiązania kowalencyjnego pomiędzy określoną cząsteczką a białkiem, nie powodują uszkodzeń komórki. Co więcej, sortazy (transpeptydazy cysteinowe) biorą udział w wytwarzaniu czynników wirulencji, przez co w ostatnich latach skupiły uwagę wielu badaczy.
Z uwagi na ich rozmiar, długość życia, znaczną ilość oraz fakt, iż nie posiadają jądra komórkowego, zmodyfikowane erytrocyty mają niekwestionowaną przewagę nad innymi systemami dostarczania leków, jak na przykład pegylowane liposomy (liposomy opłaszczone uwodnionym glikolem polietylenowym w celu zwiększenia biodostępności leków).
Erytrocyty żyją w organizmie 100-120 dni. W ciągu swojego życia pokonują w ludzkim krwioobiegu drogę ok. 250 km, wydajnie transportując tlen. Ich powstawanie – erytropoeza mająca miejsce w szpiku kostnym, reguluje hormon nerkowy – erytropoetyna.
Możliwości wykorzystania zmodyfikowanych erytrocytów są różnorodne. Tak skonstruowane komórki mogą posłużyć w celach diagnostycznych czy terapeutycznych. W przyszłości mogą stanowić nośniki sond do obrazowania organizmu ludzkiego, wprowadzania nowych leków czy środków immunomodulujących.
Magdalena Zając
http://www.pnas.org/content/early/2014/06/25/1409861111
http://www.iflscience.com/health-and-medicine/modified-red-blood-cells-cargo-ships
