Ученые предлагают доставлять лекарства в мозг с помощью паразитов

Основная сложность в лечении некоторых болезней заключается в том, что белки и производящие их гены часто слишком велики для вирусов, которые обычно используются в генной терапии. Если удастся сделать T. gondii безопасным для человека, этот метод облегчит задачу врачей.

Шахар Браха, биоинженер и нейробиолог из Массачусетского технологи, заинтересовался T. gondii, когда узнал о его способности проникать в мозг и жить там на протяжении всей жизни организма-хозяина. Вместе с коллегами из Тель-Авивского университета и Лилой Шейнер из Университета Глазго, он решил создать потенциально полезную версию паразита.

Команда начала с кооптации двух органелл, которые T. gondii использует для секреции собственных белков в клетки-хозяева. Одна из них, роптрия, паразит использует для инъекции белков в клетки мозга, к которым прикасается. Для доставки белков в нужное место, ученым пришлось "прописать" молекулярный адрес, присоединив нужный белок к белку, который роптрии уже вводят в клетки. Однако паразит не смог выделить достаточное количество белков, чтобы их было видно в нейронах, выращенных в лаборатории.

Исследователи также экспериментировали с плотными гранулами, другим типом органелл T. gondii, которые секретируют белки, как только паразит оказывается в безопасности внутри клетки-хозяина. Ученые объединили белки, включая один под названием MeCP2, с белком плотных гранул GRA16. MeCP2 мутирует у людей с синдромом Ретта, генетическим заболеванием, которое включает судороги и задержки развития.

Паразит без проблем производил MeCP2-GRA16 и внедрял его в нервные клетки млекопитающих и человека, а также в органоиды мозга, выращенные в лабораторных условиях. Исследователи также вводили паразитов T. gondii, разработанных для производства белков MeCP2-GRA16, в брюшную полость или кровеносные сосуды мышей. Оттуда паразиты добрались до мозга грызунов и начали закачивать слитые белки в клетки мозга. У мышей не проявилось никаких симптомов, что указывает на то, что ни инфекция, ни слитый белок не вызвали опасных реакций иммунной системы.

Однако паразит не был обезврежен полностью. Он все еще может потенциально вызывать серьезные заболевания у людей, хотя рецензенты исследования отмечают, что относительно немногие из модифицированных паразитов достигли мозга у мышей. Подобные организмы часто ослаблены манипуляциями исследователей.

Хотя эксперименты имели лишь частичный успех, они были достаточно обнадеживающими для некоторых исследователей, чтобы основать израильскую компанию Epeius Pharma для разработки T. gondii как системы доставки белка. Но Браха и его коллеги https://www.sciencenews.org/article/toxoplasma-drugs-brain-p..., что они делают только первые шаги к "укрощению" паразита и далеки от использования его в медицинских целях.

Несмотря на то, что T. gondii относительно безопасен для большинства людей с нормальной иммунной системой, он может вызывать серьезные заболевания у людей с ослабленным иммунитетом и у беременных. В США паразит является одной из ведущих причин смертей от пищевых инфекций, ежегодно вызывая более 200 тысяч случаев токсоплазмоза, из которых около 5 тысяч требуют госпитализации.