Учёные создали искусственные сахара для повышения точности диагностики и лечения болезней

Учёные нашли способ создания искусственных сахаров, которые могут привести к более точным методам диагностики и лечения заболеваний.

Сложные сахара — гликаны — покрывают все наши клетки и важны для здорового функционирования. Однако патогены, такие как вирусы гриппа, COVID-19 и холеры, часто используют эти сахара для заражения.

Ключевая проблема в диагностике и лечении заключается в том, что один и тот же гликан может связываться со множеством разных белков, что затрудняет понимание процессов в организме и разработку точных медицинских тестов и препаратов.

В прорывном исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, консорциум европейских учёных из Университета Манчестера и Университета Лидса нашёл способ создания неестественных сахаров, способных блокировать патогены.

Метод: фторированные сахара

Исследователи использовали комбинацию ферментов и химического синтеза, чтобы модифицировать структуру 150 сахаров, добавив атомы фтора. Фтор очень мал, поэтому сахара сохраняют свою 3D-форму, но фтор мешает белкам связываться с ними.

Ключевые преимущества и открытия:

• Биокатализ: Использование ферментов для производства сложных сахаров ускоряет синтез и является более экологичным методом.
• Селективность: Некоторые из полученных «фтор-сахаров» смогли селективно обнаружить холерный токсин, что позволяет использовать их в простых и недорогих тестах, подобных тест-полоскам для определения беременности или COVID-19.
• Потенциал: Искусственные сахара могут «настраивать» распознавание патогенов или биомаркеров, служить основой для новых лекарств и стать альтернативой антителам в диагностике. Они не требуют тестов на животных для открытия и термостабильны.

Цитаты исследователей:

• Профессор Мэтью Гибсон: «Мы можем интегрировать эти фтор-сахара в наши платформы биосенсоров с целью создания дешёвых, быстрых и термостабильных диагностических средств для регионов с ограниченными ресурсами».
• Профессор Брюс Тёрнбулл: «Наша работа позволяет понять, как белки человека и патогенов по-разному взаимодействуют с одним и тем же гликаном. Это поможет создавать диагностику и лекарства, различающие человеческие и патогенные белки».
• Доктор Кристиан Холли: «Мы были удивлены, насколько хорошо природные ферменты работают с этими химически модифицированными сахарами. Это действительно эффективная стратегия для обнаружения молекул, способных к селективному связыванию».