Американские химики разработали молекулы, позволяющие управлять биологической активностью холестерина с помощью света. Работа опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society (JACS).
Холестерин часто ассоциируется с сердечно-сосудистыми заболеваниями, однако эта молекула жизненно необходима организму. Она входит в состав клеточных мембран и служит исходным веществом для синтеза ключевых гормонов, включая эстроген и тестостерон. Несмотря на это, многие аспекты поведения холестерина в клетке до сих пор остаются малоизученными.
«Холестерин участвует в огромном количестве процессов, определяющих здоровье и развитие заболеваний, но из-за его малого размера и химических свойств за ним крайне сложно наблюдать», — пояснил один из авторов исследования Майкл Зотт, постдокторант Пенсильванского университета.
Чтобы обойти это ограничение, ученые обычно используют так называемые функциональные аналоги — молекулы, имитирующие холестерин, но снабженные химическими «метками». В новой работе команда под руководством Дирка Траунера пошла дальше и создала «фотохолестерины» — аналоги холестерина со светочувствительными фрагментами.
При облучении светом такие молекулы меняют форму, что позволяет включать или выключать их биологическую активность. Это открывает путь к так называемому пространственно-временному контролю: лекарство можно ввести в организм целиком, а активировать его только в заданной области с помощью направленного светового луча.
«Некоторые формы света способны проникать достаточно глубоко в ткани, — объяснил Траунер. — Это позволяет активировать молекулу в строго определенном месте и в определенный момент, не затрагивая весь организм».
По словам Зотта, селективность этих молекул позволяет создавать инструменты для точечного «включения» и «выключения» отдельных белков, что в будущем поможет расшифровать сложные пути транспорта холестерина в клетке.
В дальнейшем ученые планируют использовать светоуправляемые молекулы для детального картирования движения холестерина в нормальных и патологических условиях. Кроме того, аналогичный подход предполагается применить к другим липидам.
Ранее ученые впервые раскрыли причину опасного побочного эффекта статинов.
