Proteinterapier är ofta mer potenta och selektiva mot sina biokemiska mål än andra typer av läkemedel, särskilt små molekyler. Dock, proteiner är också mer benägna att snabbt brytas ned av enzymer eller rensas från blodet av njurarna, vilket har begränsat deras kliniska användning. Nu, forskare som rapporterar in ACS Central Science har konstruerade bärare av röda blodkroppar (RBC) som frisätter terapeutiska proteiner när de stimuleras av ljus, med hjälp av en honungsbipeptid.

Eftersom proteinläkemedel är instabila i kroppen, de måste ges på höga nivåer, som kan orsaka biverkningar. Forskare har försökt skydda proteinterapier från nedbrytning genom att kapsla in dem i bärare, såsom liposomer, nanopartiklar och RBC. Men det har varit utmanande att få transportörerna att släppa sin last på lämplig plats och tid. Brianna Vickerman, David Lawrence och kollegor ville konstruera RBC för att frigöra terapeutiska proteiner i specifika delar av kroppen när de triggades av vissa våglängder av ljus.

Forskarna bäddade in en peptid, kallas melittin, in i cellmembranet hos RBC. En komponent av europeiskt honungsbigift, melittin orsakar normalt röda blodkroppar att spricka. Men teamet modifierade peptiden så att den bara skulle göra det när den belyses av en specifik ljusvåglängd. Som ett bevis på konceptet, forskarna laddade trombin - ett blodkoagulerande enzym som används för att förhindra överdriven blödning - i de konstruerade RBC och injicerade dem i möss. De lyste sedan ett ljus på en liten del av varje muss öra och undersökte delar av vävnaden.

Analysen visade trombinrelaterad blodkoagulering endast på de upplysta platserna. Strategin kan visa sig användbar för ljusutlöst frisättning av protein, peptid- och nukleinsyraterapi från en mängd olika lipidbaserade bärare, säger forskarna.