Ученые из Инженерной школы(SOE) университета Рутгерса (Нью-Брансуик, Канада) предложили новаторскую методику стабилизации фермента хондроитиназы ABC (ChABC) для лечения травм спинного мозга.
ChABC разрушает молекулы рубцовой ткани и способствует регенерации нервных тканей. Однако он очень нестабилен при температуре человеческого тела в 37,0°C и теряет всю активность в течение нескольких часов. Поэтому для лечения травм спинного мозга (ТСМ) требуется многократная дорогостоящая инфузионная терапия с очень высокими дозами медикаментов для поддержания терапевтической эффективности.
Подобные травмы оказывают негативное влияние на физическое, психологическое и социально-экономическое благополучие пациентов и их семей. Также установлено, что вскоре после купирования ТСМ наступает вторичный каскад воспаления, который приводит к образованию плотной рубцовой ткани. Она ингибирует или предотвращает регенерацию нервной ткани.
Синтетические сополимеры способны обволакивать такие ферменты, как ChABC, и стабилизировать их в агрессивной микросреде. Чтобы стабилизировать фермент, исследователи использовали подход на основе ИИ в сочетании с робототехническими решениями для обработки жидкостей с целью последующего синтеза сополимеров. Им удалось подтвердить способность многочисленных сополимеров стабилизировать ChABC и поддерживать его активность при 37,0°C.
Исследователи также не только определили комбинации из нужных сополимеров, но и выделили наиболее эффективные из них: в ходе экспериментов одна из комбинаций смогла удерживать 30% фермента в течение одной недели. Это, по словам ученых, является перспективным результатом для пациентов, обращающихся за помощью с травмами спинного мозга.
Материалы исследования опубликованы в журнале Advanced Healthcare Materials.