Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Lingkungan

Antibodi llama sintetis menyelamatkan protein terkutuk di dalam sel – ScienceDaily


Peneliti Columbia telah menciptakan teknologi baru menggunakan antibodi llama sintetis untuk mencegah protein tertentu dihancurkan di dalam sel. Pendekatan ini dapat digunakan untuk mengobati lusinan penyakit, termasuk fibrosis kistik, yang muncul dari kerusakan protein yang tidak sempurna tetapi masih berfungsi sempurna.

Dalam banyak penyakit genetik, termasuk fibrosis kistik, protein yang bermutasi mampu melakukan tugasnya tetapi ditandai untuk dihancurkan oleh mekanisme kontrol kualitas sel.

“Situasinya mirip dengan buah yang jelek,” kata Henry Colecraft, PhD, Profesor Fisiologi & Biofisika Seluler John C. Dalton, yang memimpin penelitian. “Pembeli menolak buah yang tidak terlihat sempurna, meskipun buah jelek juga bergizi. Jika protein yang bermutasi dalam cystic fibrosis dapat lolos dari mekanisme kendali mutu sel, mereka bekerja dengan baik.”

Di dalam sel, protein yang akan dihancurkan ditandai dengan peptida kecil yang disebut ubiquitin. Enzim deubiquitinase (DUBs) dapat menghilangkan tag ini, tetapi hanya meningkatkan aktivitas DUB akan menyelamatkan semua protein tanpa pandang bulu dalam sel yang ditandai untuk penghancuran, yang akan berbahaya.

“Banyak protein yang dihancurkan oleh sel untuk alasan yang baik,” kata Colecraft, “jadi terapi harus selektif.”

Saat itulah Colecraft dan mahasiswa pascasarjana, Scott Kanner, menyadari bahwa mereka dapat mengembangkan solusi yang memanfaatkan nanobodi – antibodi kecil yang diproduksi secara alami oleh llama, unta, dan alpaka yang ditemukan hampir 30 tahun lalu. Nanobodi kecil ini mengikat target mereka dengan spesifisitas yang sangat baik dan mempertahankan properti ini di dalam sel, tidak seperti antibodi biasa.

Teknologi baru – disebut deubiquitinases atau enDUBs yang direkayasa – menggabungkan nanobody sintetis yang mengenali protein tertentu dengan enzim yang dapat menyelamatkan protein yang ditandai untuk dihancurkan.

Dalam makalah baru di Metode Alam, para peneliti menguji dua enDUB yang berbeda, satu dirancang untuk menyelamatkan protein yang bermutasi pada cystic fibrosis dan satu lagi dirancang untuk menyelamatkan protein yang bermutasi pada sindrom long QT, penyakit jantung bawaan yang dapat menyebabkan aritmia dan kematian mendadak.

Untuk membangun setiap enDUB, para peneliti pertama-tama harus menemukan badan nano yang hanya mengenali dan mengikat protein target. Sampai saat ini, para peneliti harus menyuntikkan protein target mereka ke llama, unta, atau alpaka dan menunggu hewan tersebut menghasilkan nanobodi semacam itu. Para peneliti Columbia malah mengambil pengikat dari perpustakaan tampilan bodi nano ragi sintetis yang berisi jutaan nanobodi unik.

Setelah dibuat, setiap enDUB diuji dalam sel yang menghasilkan protein yang bermutasi.

Dalam kedua kasus tersebut, enDUB mencegah kerusakan protein, dan protein bermigrasi ke lokasi normalnya di membran sel tempat mereka melakukan fungsi normalnya.

“Dalam kasus salah satu protein fibrosis kistik yang kami uji, kami mendapatkan penyelamatan yang luar biasa, memulihkan tingkat protein dalam membran sel menjadi sekitar 50% dari normal,” kata Colecraft. “Jika itu terjadi pada pasien, itu akan menjadi transformatif.”

Meskipun kedua penyakit yang diteliti dalam penelitian ini disebabkan oleh mutasi pada protein saluran ion, “pendekatan ini dapat diterapkan pada protein apa pun di dalam sel, tidak hanya protein membran atau protein yang diubah oleh mutasi genetik,” kata Colecraft.

“Ini bisa diterapkan pada penyakit apa pun di mana degradasi protein merupakan faktor, termasuk kanker dan epilepsi.”

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP