Zvrásněná rula z lomu u Omic v údolí Bobravy (Jihomoravský kraj). Světlý leukosom bohatý na živce a křemen zde vytvořil několik centimetrů mocný pásek. (Kredit:  Buriánek, David, Česká geologická služba)

Zánět je hodně složitá záležitost. Zjednodušeně lze říci, že v něm mají prsty bílé krvinky. Kolují nám v krvi a jakmile se jim někde něco přestane pozdávat, začnou se shlukovat. Mají k tomu speciální proteinové receptory a využívají ligandy na povrchu buněk nemocných tkání. Na samém začátku toho, co se pak projeví otokem a bolením, jsou adhezivní molekuly a vazba 3D struktur. Většina zánětů je nám ku prospěchu. Někdy se ale zvrtnou a pak přivodí změny vedoucí ke ztrátě funkce orgánu. Právě takové by měly umravnit nově vytvořené nano-struktury nazvané leukosomy.

Nanočástice se k tlumení zánětlivých onemocnění využívají již delší dobu. Většinou s malým efektem. Náš imunitní systém je totiž až příliš dobrý a odstraní je ještě dříve, než se dostanou tam kam mají a nebo než stihnou vykonat co se od nich žádá. Jindy je zase problém s jejich naváděním do místa určení. I tady se zkoušelo už kde co. Dokonce i lepení na železné piliny a jejich přitahování do nemocných míst magnetem přes kůži. Ani to se neukázalo být tím pravým ořechovým.

Leukosomem nazvali svůj nový výtvor také bioinženýři. V jejich podání to je váček s proteolipidickou membránou do níž vpašovali povrchové molekuly proteinů z leukocytů. Vodou bohatý vnitřek lze plnit imunitní reakci tlumícími léky. (Kredit: Houston Methodist)

Tentokrát vědci k navádění využili adhezivní molekuly, které si vypůjčili z pacientových imunitních buněk. Čtyřnohým dobrovolníkům v pokusu odebrali něco málo bílých krvinek a z těch jim povrchové proteinové receptory smyly. Získali tak něco, co se podobá jedné části suchého zipu a čím se krvinky přichycují v místech kde v tkáni probíhá zánět. Kradenými proteiny vybavený leukosom se tváří jako leukocyt, ale ve skutečnosti je jen takovým prázdným nic, s povrchem z lipidické membrány. I ta je ale vlastně důležitá. Vodnaté nano-kuličce propůjčuje neviditelnost. Imunitnímu systému se její plášť jeví stejně, jako povrch tukových kapiček. V domnění, že jde o přepravce energetických zásob,  nechává je svými liniemi imunitní systém proklouznout bez povšimnutí. Leukosomy se tak po injekční aplikaci beztrestně producírují krevním řečištěm po celém těle. Tím, že do jejich pláště z fosfolipidů jim výzkumníci vpašovali navíc ještě zmíněné molekuly z pacientových lymfocytů, propůjčili jim tím schopnost přichycovat se v místech vznikajícího zánětu. Obsazují tak stejná místa, kde by jinak pomocí téhož mechanismu, zakotvily skutečné bílé krvinky. Už tím, že leukosomy obsadí parkovací místa, způsobí, že bílé krvinky proplouvají rizikovým místem, aniž by dostaly možnost rozvinout zánět do jeho patologické formy.

Dexametazon (DMX). Syntetický steroidní hormon (kortikosteroid) odvozený od přirozených hormonů vytvářených v kůře nadledvin. Z leukosomů udělá zvláště účinného pomocníka umravňujícího zánět, který se vymkl kontrole a škodí.

Ani to ale není vše, čím jsou leukosomy ku prospěchu. Kromě jejich drzosti obsazovat úchopové niky v zanícených tkáních a posílání bílých krvinek „o dům dál“, se dá využít i jejich „prázdného nic“. Vnitřek naplněný vodou lze obohatit o účinnější látky. To z nich udělá šerpy schopné dopravit náklad i na ta nejodlehlejší a těžko přístupná místa.

Kolektiv výzkumníků vedený Ennio Tasciottim, své leukosomy už prověřil jako nosiče dexametazonu. Nebyla to náhodná volba. Syntetický steroidní hormon, jako každý kortikosteroid, je vysoce účinným tlumičem zánětu. Má ale také hodně nežádoucích účinků a proto je dobré ho aplikovat co nejméně a jen v místech, kde je ho třeba. Leukosomy se k tomu zdají být velmi vstřícným nástrojem. Jako trojské koně imitující leukocyty vyklopí zásilku právě tam, kde se zánět rozbíhá. Případů, kdy nám zánět přivodí více trablí, než prospěchu, je více než dost. Je to případ i řady kardiovaskulárních problémů. Spektrum autoimunitních poruch, při nichž si poblouzněný imunitní systém vymýšlí a napadá tkáň vlastního těla, je opravdu hodně. Od rozšířené revmatoidní artritidy a cukrovky 2. typu až po lupénku.

Ennio Tasciotti, vedoucí laboratoře a výzkumného kolektivu, specialista na nano-medicínu. Ve své hlavě již nosí izolaci membránových proteinů z jiných typů buněk, než jsou lymfocyty a přípravu „?-somů“ specializovaných na další typy tkání a jiná onemocnění, než ty, jejichž příčinou je zánět. (Kredit: Houston Methodist)

Leukosomy jsou ale velkou nadějí i pro ty, jejichž tenké střevo nesnáší lepek. Nemocní s celiakií, jak se nemoci říká, by o svých problémech s potravinami v nichž je gluten, dovedli dlouho vyprávět. Chronický zánět sliznice střeva jim likviduje epitelové buňky, stěna střeva hrubne. I když mají přísun stravy dostatečný, živiny se jim nevstřebávají. Jakoby nestačilo, že jejich tělo strádá, nevstřebané látky navíc přivodí obstipace a průjmy a s nimi rozmrzelost a ztrátu výkonnosti. Přidají i zvýšené riziko vzniku agresivní rakoviny střevních lymfatických uzlin.

To, co dělá médiím čtenost a z pisatelů milionáře, jsou kuchařky. Po vzoru Ládi Hrušky proto i my připojujeme návod, jak si leukosomy připravit doma.
Vezmete tři lipidy:  1,2-dipalmitoyl –sn- glycero-3-fosfocholinu (DPPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-fosfocholinu (DSPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-fosfocholinu (DOPC), a špetku cholesterolu. Rozpustíte je na chloroformu s přídavkem metanolu.  Pokud nemáte zkoušky na práci se zvláště nebezpečnými jedy, metanol nekoupíte. Nahradit by ho ale mělo jít starším tuzemákem s vinětou likérky Drak. Následným odpařením těkavých rozpouštědel si vytvoříte tenký film. Ten se pak fyziologickým roztokem hydratuje až do změknutí. Za přisypávání nepatrného množství molekul membránových proteinů zahříváme na 45 stupňů Celsia a každé 3 minuty mícháme. Suspenze se pak protlačí přes sítko z obyčejné celulózy. Na konkrétní velikosti dírek ale tak moc nezáleží. Lepší ale je, když jsou póry menší než 200 nm.  Uděláme li  větší váčky,  má jejich membrána tendenci praskat a  cáry se stanou přístupné z obou stran a zbytečně provokují bílé krvinky.

I neporušené kulovité vezikuly okolo  sebe stále mají hodně molekul proteinů (těch, které se do membrány nestačily nezabudovat). Aby po vstříknutí léku do krve, jejich volné molekuly nepřivodily anafylaktický šok, odstraníme je koupelí ve vaničce z celofánu. Přes ten malé objekty přejdou a oddělíme je tak od leukosomů.  A  to je všechno. Jen snad ještě, aby se vám do toho nepustily breberky, je dobré do doby použití lahvičku dát  v ledničce do nižšího patra, kde míváte okolo 4 stupňů Celsia.

Závěr

Chovatelství trojských nano-koní se zdá být perspektivním směrem medicíny s přívlastkem personalizovaná.

Literatura

R. Molinaro, et al.:Biomimetic proteolipid vesicles for targeting inflamed tissues, Nature Materials DOI: 10.1038/nmat4644 (Online May 23, 2016).