ينشئ العلماء جينات اصطناعية لتحديد الاستجابات الخلوية للأدوية

وتتكون تكنولوجيا العلماء من مجموعة من "أجهزة الاستشعار البيولوجية". إنها جينات اصطناعية

يمكن حقنها في الخلايا للتواصل في وضع مافي الوقت الحقيقي عندما يتم تشغيل مجموعة مهمة من جزيئات الإشارة. جزيئات الإشارة هذه، بروتينات G، هي مفاتيح جزيئية في الخلايا. وهي تتألف من عائلة كبيرة من بروتينات المستقبلات التي تستشعر نطاقًا واسعًا جدًا من المحفزات، بما في ذلك الضوء والروائح والناقلات العصبية والهرمونات.

تمت دراسة آلية الإشارات هذه لعدة عقود. ومع ذلك ، فقد تم تطوير "مستشعرات حيوية جديدة" لدراسة بروتينات G بدقة لم تكن ممكنة من قبل.

يسميهم العلماء "جواسيس" - يمكنهم ذلكإخبار الباحثين بكل ما تفعله بروتينات G في الوقت الفعلي، ولكن دون التدخل في عملية الإشارات المرصودة. علاوة على ذلك، تتمتع أجهزة الاستشعار الحيوية بميزة سهولة التنفيذ، مما يسمح للعلماء بدراسة البروتينات G مباشرة في الأنظمة التجريبية التي لم تكن متوفرة من قبل.

استخدم الباحثون الهندسة الجزيئيةلإنشاء أجهزة استشعار حيوية. استعاروا أجزاء من الجينات الموجودة ، بما في ذلك تلك التي تكوِّد البروتينات الفلورية المأخوذة من قناديل البحر. أيضًا البروتينات التي تجعل العضلات تنقبض ، والبروتينات الباعثة للضوء من الجمبري في أعماق البحار ، والبروتينات التي تتعرف على بروتينات G النشطة على وجه التحديد. قدم العلماء بعد ذلك الجينات المهندسة التي تحول أجهزة الاستشعار الحيوية إلى عدة أنواع مختلفة من الخلايا ، ودرسوا كيفية استجابتها للتحفيز بواسطة المنبهات الطبيعية - الناقلات العصبية أو الأدوية المستخدمة سريريًا.

أكثر من ثلث الموافق عليهاتعمل عقاقير FDA (إدارة الغذاء والدواء الأمريكية) عن طريق تنشيط أو تثبيط إشارات بروتين G ، بما في ذلك أدوية الحساسية الشائعة وأدوية الأنف وأدوية ضغط الدم الموصوفة غالبًا. بالإضافة إلى ذلك ، تشمل هذه الأدوية تلك التي تعالج مرض باركنسون ، بالإضافة إلى المسكنات ومضادات الذهان والمواد الأفيونية.

يعتقد العلماء أن هذه "أجهزة الاستشعار الحيوية" يمكن أن تكون كذلكمفيد لاكتشاف وتطوير عقاقير جديدة ، وكذلك من أجل فهم أشمل لمبادئ عمل العديد من الأدوية الموجودة. سيتمكن الباحثون من تحديد الأدوية التي يُرجح نجاحها في التجارب السريرية بشكل أكثر سهولة ودقة. الآن ، العديد من الأدوية التي تظهر في البداية واعدة في الأنظمة التجريبية تفشل في النهاية في تحقيق نتائج إكلينيكية.

اقرأ أيضا

اتضح أن ذلك جعل حضارة المايا تغادر مدنهم

في اليوم الثالث من المرض ، يفقد معظم مرضى COVID-19 حاسة الشم لديهم وغالبًا ما يعانون من سيلان الأنف

غيرت وزارة الصحة في بيلاروس مرة أخرى قواعد علاج COVID-19. الذي سيتم إرساله الآن إلى المستشفى