Forskare använder zombiliknande celler som beter sig normalt på utsidan, men är fyllda med magnetiska partiklar inuti, att screena potentiella läkemedel från naturprodukter.

Upptäckt vid University of Alabama, metoden kan påskynda en mödosam uppgift som bromsar upptäckten av läkemedel, enligt fynd i en artikel publicerad i tidningen Nanoskala .

Metoden använder magnetiska nanopartiklar belagda med ett biologiskt cellmembran som ett lock för att fiska ut farmakologiskt aktiva föreningar från växter och andra naturliga organismer som svampar. Det sorterar snabbt igenom hundratals, möjligen tusentals, av föreningar som finns i en naturlig produkt på några dagar, en process som kan ta veckor eller månader med traditionella screeningmetoder.

Arbetet gjordes i laboratorierna hos Dr. Lukasz M. Ciesla, UA biträdande professor i biologiska vetenskaper, och Dr Yuping Bao, UA docent i kemisk och biologisk teknik. Huvudförfattaren är Dr. Jennifer Sherwood, en tidigare forskare i Baos laboratorium som doktorerade från UA 2018.

"Detta löser ett av huvudproblemen och flaskhalsarna vid upptäckt av läkemedel från naturprodukter, "Ciesla sa." Det påskyndar processen dramatiskt för att identifiera nya läkemedelsledningar. "

Omkring 70 procent av läkemedlen som godkänts av Federal Food and Drug Administration identifierades först i naturen, men att reta ut möjliga kemiska föreningar från överflödet av växter är tidskrävande.

Farmaceutisk forskning har mest använt bibliotek med syntetiserade kemiska föreningar som är avstämda för ett specifikt ändamål. Dock, naturen är mer mångsidig i de föreningar den skapar, och växter producerar föreningar utformade för ett biologiskt svar. Samma vägar som en kemikalie använder för att avvärja en insekt, till exempel, kan interagera med människor.

"Växter producerar kemikalier med strukturer som vi omöjligt kan föreställa oss, "Sa Ciesla.

Naturliga prover, fastän, är komplexa. Ett extrakt av en växt producerar mängder av kemiska föreningar, och att hitta en som visar farmakologiskt löfte görs genom att isolera och screena dem individuellt.

Den nya metoden använder joniska lösningsmedel för att tömma ut cellens inre och linda cellens skal runt järnoxid -nanopartiklar. De förs in i ett växtextrakt.

Inkapslingen av de magnetiska pärlorna av järnoxid med ett cellmembran håller funktionen hos de transmembranproteiner som fungerar som receptorer för aktiva föreningar, som binder till de belagda nanopartiklarna.

Som en zombie som rör sig trots att han är död, cellen är inte längre en aktiv mänsklig cell, men dess membran fortsätter att fungera. Denna fördel skiljer den från beräkningsmetoder som simulerar kemisk interaktion i en, statiskt tillstånd, Sa Ciesla.

"Vi har receptorn i sin naturliga miljö som beter sig som den normalt beter sig i en cell, " han sa.

Om det finns en förening i det naturliga extraktet som kan interagera med receptorn, de kommer att hålla sig till ytan av nanopartiklarna. En magnet kan användas för att separera nanopartiklarna från extraktet, och lösningsmedel kan lossna dem, vilket ger de möjliga farmakologiskt aktiva föreningarna.

UA -teamet använde cellmembran med nikotinreceptorer som beläggning, men vilken transmembranreceptor som helst kan användas som ett sätt att söka efter föreningar, Sa Ciesla.

"Det coola med det här projektet är att det inte är begränsat, "Sa Bao." Allt du behöver göra är att stänga av celltypen, och du kan fiska ut en annan typ av läkemedelskandidat. "

Ciesla betonar att denna metod bara är ett första steg i den långa processen att skapa läkemedel för att behandla en sjukdom, men det visar löften om att hjälpa till att hitta medicinska användningsområden från naturprodukter.