MIT-onderzoekers hebben synthetische nano-celletjes bedacht die op commando één of twee verschillende eiwitten produceren. Ideaal voor therapeutische doeleinden, suggereren ze in een artikel op de site van Nano Letters.

De celletjes ontstaan wanneer een fosfolipidemembraan zichzelf assembleert rond een druppeltje extract uit een E.coli-bacterie. Dat extract bevat ribosomen en alle overige biochemie die nodig is om DNA te vertalen naar eiwitten.

In plaats van het normale E.coli-DNA meng je echter kunstmatige plasmiden door het extract, die alleen de code bevatten voor de eiwitten die je wilt hebben. De bedoeling is dan dat in elk celletje tenminste één zo’n plasmide terecht komt.

De minimale diameter van zo’n bolletje is ongeveer 170 nm, anders past het plasmide er niet in. In de praktijk blijkt zo’n cel dan ongeveer 80 eiwitmoleculen te kunnen produceren voordat hij stilvalt wegens gebrek aan grondstoffen. Maak je ze groter, dan worden ze minder efficiënt, wellicht omdat de werkzame delen minder dicht op elkaar geperst zitten.

Om die eiwitproductie op afstand te kunnen starten, zet je een soort chemische klem rond het plasmide, bijvoorbeeld 1-(4,5-dimethoxy-2-nitrofenyl)diazoëthaan. Bij bestraling met uv-licht valt die stof er binnen een paar microseconden af.

De onderzoekers hebben hetbuitgeprobeerd met DNA dat codeerde voor groen fluorescerend eiwit (GFP). Het product fluoresceerde inderdaad, wat bewijst dat 1) de aminozuurvolgorde klopte en 2) het eiwit zichzelf correct vouwde.

Ook hebben ze het met succes geprobeerd met de genetische code van luciferase, een enzym dat (als het goed is) een lichtgevende stof aanmaakt. Zelfs in levende muizen bleek het mogelijk om door bestraling met uv-licht de productie aan te zetten.

Met een echt therapeutisch eiwit hebben ze het nog niet uitgeprobeerd, maar er is reden om aan te nemen dat dat ook zal werken.

bron: Nano Letters

Onderwerpen