Kemiskt framställda peptider, designad och utvecklad av ett team av forskare vid Rensselaer Polytechnic Institute, kan visa sig vara värdefulla i kampen mot några av de mest ihållande hälsoutmaningarna för människor.

Teamets resultat, nyligen publicerad i Nature Vetenskapliga rapporter , demonstrera hur forskare kan konstruera peptider med förmåga att selektivt och specifikt binda till polysialinsyra (PSA) – en kolhydrat som finns i många mänskliga celler och spelar en nyckelroll i olika fysiologiska och patologiska processer, inklusive neurologisk utveckling och sjukdomsprogression.

Denna grundläggande forskning lägger grunden för ytterligare studier av dessa peptiders förmåga att tillhandahålla en effektiv vehikel för terapi vid behandling av sjukdomar som Alzheimers, Parkinsons, och cancer. Teamets resultat tyder på att peptiderna också kan visa sig vara värdefulla för att ge en barriär mellan celler och virus, som den som orsakar COVID-19 – en möjlighet som forskargruppen nu hoppas kunna studera.

"Eftersom dessa peptider binder till PSA, de maskerar också PSA, och potentiellt kan användas för att hämma bindningen av virus och deras intrång i celler, sade Pankaj Karande, en docent i kemiteknik, medlem av Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies (CBIS), och en av huvudförfattarna på detta papper. "Tanken är att se om dessa peptider kan hämma den interaktionen och därför hämma smittsamheten hos dessa virus."

Med inspiration från naturen, Karande sa att teamet modellerade sina peptider efter proteiner kända som Sialinsyra-bindande immunglobulin-typ lektiner, eller Siglecs, som förekommer naturligt och inneboende binder till PSA.

Forskningen som anges i tidningen leddes också av Divya Shastry, en före detta doktorand i biologiska vetenskaper vid Rensselaer. Det färdigställdes i samarbete med Robert Linhardt, en begåvad professor i kemi och kemisk biologi, och Mattheos Koffas, en begåvad professor i kemisk och biologisk teknik, som båda också är medlemmar i CBIS. Rensselaer-teamet arbetade också med ett team från Syracuse University som använde beräkningsmodellering för att ge Rensselaer-forskarna en titt på molekylär nivå av peptiderna de designade.

"Dessa betydande och lovande forskningsframsteg är ett utmärkt exempel på hur ett samarbetande tillvägagångssätt kan lösa ihållande mänskliga hälsoutmaningar, " sa Deepak Vashishth, direktören för CBIS.