Генетически модифицированная бактерия позволяет биосинтезировать наночастицы меланина

Фотогермическая терапия (PTT) привлекает значительное внимание для лечения опухолей, поскольку она минимально инвазивна и обладает пространственно-временной селективностью.

Меланин — это многофункциональный пигмент, широко распространённый у млекопитающих, растений и микробов, имеющий большие перспективы в качестве агента PTT для лечения рака. К сожалению, коммерчески доступный меланин в основном получают путём химического синтеза или экстракции из каракатицы, что препятствует его крупномасштабному производству и создаёт потенциальные риски для безопасности.

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Янь Фэя из Шэньчжэньского института перспективных технологий (SIAT) Китайской академии наук совместно с профессором Линь Цзин из Шэньчжэньского университета и профессором Сюй Сяохун из Медицинского университета Гуандуна гетерологично экспрессировала ген тирозиназы в Escherichia coli для синтеза наночастиц меланина в мягких и экологически чистых условиях.

Эта работа была опубликована в журнале Small 29 декабря.

Биосинтетические наночастицы меланина продемонстрировали отличную биосовместимость, хорошую стабильность и незначительную токсичность. «Они имели сильное поглощение в ближней инфракрасной области и более высокую эффективность фотопреобразования (48,9%), чем химически синтезированные меланин-подобные наночастицы полидофамина при облучении лазером 808 нм», — сказал профессор Янь.

Исследователи также оценили эффективность фотоакустической визуализации и противоопухолевую активность биосинтетических наночастиц меланина. Результаты показали, что эти наночастицы обладают отличными характеристиками для фотоакустической визуализации и могут использоваться для фотогермической терапии под её контролем in vivo.

«Наше исследование предоставило альтернативный подход к синтезу агентов PTT с широким потенциалом применения в диагностике и лечении рака», — сказал профессор Янь.