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針對性的蛋白質(zhì)遞送裝置問世。圖片來源：麻省理工與哈佛博德研究所

科技日報(bào)記者?張夢然

《自然》雜志29日報(bào)道一項(xiàng)生物科技重要成果：一種蛋白質(zhì)遞送裝置，它可利用細(xì)菌“注射器”將蛋白質(zhì)注射到人類細(xì)胞中。這種方法可能對未來人類生物醫(yī)學(xué)療法的應(yīng)用非常有用，例如基因療法和癌癥治療。

遞送特定蛋白質(zhì)到特定細(xì)胞類型中，這種方法具有治療疾病的潛力。一些細(xì)菌演化出了遞送系統(tǒng)與寄主細(xì)胞互動，例如有些類似注射器的機(jī)制能通過驅(qū)動一個(gè)刺突穿過細(xì)胞膜，將蛋白質(zhì)注射到細(xì)胞里。但對于這些遞送系統(tǒng)是否能在人類細(xì)胞中起作用，以及這些系統(tǒng)用來識別目標(biāo)細(xì)胞的機(jī)制，人們了解不多。

美國麻省理工與哈佛博德研究所張鋒及其同事，使用人工智能“阿爾法折疊”預(yù)測了一種合適的、通常針對昆蟲細(xì)胞的細(xì)菌蛋白結(jié)構(gòu)，將之改造為針對培養(yǎng)的人類細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)這一系統(tǒng)可用于高效遞送多種類型的蛋白質(zhì)到人類細(xì)胞。

研究人員還調(diào)整了這一系統(tǒng)，用于針對活體小鼠的細(xì)胞，表明該系統(tǒng)可用于在活體生物中引入蛋白質(zhì)。

張鋒解釋稱，治療分子的遞送是當(dāng)前醫(yī)學(xué)的主要瓶頸，團(tuán)隊(duì)需要大量的選擇性研究，才能將這些強(qiáng)大的新療法送入體內(nèi)正確的細(xì)胞。而通過學(xué)習(xí)自然界如何運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)，研究人員開發(fā)出了這個(gè)新平臺來幫助解決這一差距。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這一系統(tǒng)將作為未來人類療法的遞送工具?？茖W(xué)家也可以設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的其他組件來調(diào)整其屬性，使其運(yùn)送更多“貨物”，包括DNA或RNA。

總編輯圈點(diǎn)

這是蛋白質(zhì)工程改變自然系統(tǒng)生物活性的一個(gè)非常漂亮的例子！同時(shí)也證實(shí)了，蛋白質(zhì)工程是下一代生物醫(yī)學(xué)和治療系統(tǒng)開發(fā)的利器。本次技術(shù)的亮點(diǎn)，是著名AI“阿爾法折疊”的出手；而成功的關(guān)鍵，則是科學(xué)家們學(xué)習(xí)了自然界中蛋白質(zhì)是如何運(yùn)輸?shù)摹@種系統(tǒng)在整個(gè)生物圈中具有豐富多樣性，但它們的特征一直以來并不清楚。我們相信，這種類型的系統(tǒng)還將在醫(yī)學(xué)界發(fā)揮出更重要的作用，但一切還有待探索。