Chociaż wiele bakterii jest dla nas dobrych, to niektóre mogą być podstępnymi małymi organizmami, które jednak możemy zmienić na naszą korzyść.
Część z bakterii używa bowiem swoich organicznych „małych strzykawek” do wstrzykiwania toksyn do komórek gospodarza, czyli naszych. Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka znaleźli jednak sposób, aby wykorzystać to na naszą korzyść, zamieniając te toksyny na inne chemikalia, takie jak leki.
Wiele bakterii infekuje komórki gospodarza za pomocą tego mechanizmu, w tym bakterie E. coli, czy Yersinia. Działają tak, że głównie zaczepiają się o komórkę, a następnie przepychają swój kanał przez membranę ochronną i stamtąd przekazują toksyczne białko do wrażliwego centrum komórki, zwykle zabijając je w ciągu kilku minut.
Naukowcy z Maxa Plancka wcześniej badali ten proces za pomocą mikroskopii krioelektronowej. Ta obejmowała chłodzenie próbek do temperatur kriogenicznych, a następnie badanie ich za pomocą potężnych mikroskopów elektronowych. Umożliwiło to naukowcom zobaczyć strukturę tych białek w trzech wymiarach i wysokiej rozdzielczości.
W ramach nowego badania zespół zbadał, czy mogą zamienić te toksyczne ładunki białka na coś nieco bardziej korzystnego. I rzeczywiście, mogli – pod warunkiem spełnienia trzech kryteriów.
Po pierwsze, białko musi mieć określony rozmiar – większy niż 20 kilodaltonów (kDa) – aby pozostać stabilnym. Po drugie, muszą być naładowane dodatnio i po trzecie, nie mogą wchodzić w interakcje z cząsteczkami, które tworzą „kapsułkę”, mieszczącą ładunek.
Chociaż proces ten można dostosować do dostarczania dobrych leków do komórek, w niektórych przypadkach może być również przydatne wstrzykiwanie toksycznych białek. Zespół twierdzi, że nanostrzykawki mogą być zaprojektowane do wykrywania komórek rakowych, zaczepiania się na nich i dostarczania im trucizn bez szkody dla zdrowych komórek.
