Ламите могат да ни спасят от евентуална биологична война

Учените откриват удивителните способности на антителата на тези животни
Снимка: iStock

Ламите отдавна са известни като спокойни и социални животни, но през последните години учените откриват, че те могат да имат и неочаквано значение за биотехнологиите и медицината. Причината се крие в особен вид антитела, които организмът им произвежда и които се оказват изключително устойчиви.

Една от потенциалните употреби на тези антитела е разработването на по-надеждни биосензори за откриване на опасни патогени и биологични агенти. Тези агенти могат да бъдат бактерии, вируси, насекоми и гъбички, с цел убиване, увреждане или обезсилване на имунитета на хора, животни или растения.

За да откриват навреме опасни вируси и токсини, учените разработват устройства, известни като биосензори. Те използват биологични молекули, най-често антитела, за да разпознават потенциални заплахи във въздуха или околната среда.

Повечето съществуващи биосензори използват човешки антитела от типа IgG. Те могат успешно да разпознават вируси и токсини, но имат един сериозен недостатък - много са чувствителни към външни условия.

Високите температури и продължителното съхранение могат да нарушат структурата им, което прави подобни сензори трудни за използване извън лабораторна среда.

IgG са един от инструментите, които човешката имунна система използва, за да открива, насочва и унищожава вируси като холера и дребна шарка, които се смятат като потенциални биологични оръжия.

Снимка: iStock

Специфичните антитела се свързват само с определени антигени на вирусите, така че различните видове сензори откриват различни видове заболявания. Идеята е, че когато тези сензори започнат да реагират, т.е. да се свързват с частици във въздуха, веднага ще стане ясно, че е налице биологична заплаха и коя е тя.

Проблемът с антитела като IgG е, че те са деликатни, тъй като става дума за белтъчни вериги, състоящи се от тежки и леки вериги. Това означава, че те са със сложна структура, със сложни методи на свързване, което прави производството им скъпо и отнема много време.

Леките протеинови вериги в частност ги правят много чувствителни към промените в околната среда. IgG има кратък срок на годност, нуждае се от охлаждане и ако е изложен на високи температури - над 65 градуса по Целзий - се разпада напълно, което прави сензора безполезен.

И тук учените откриват удивителните способности на антителата на ламата.

Ламите, камилите и акулите произвеждат антитяло, което е изключително силно. То няма леки белтъчни вериги, а само тежки, което го прави не само издръжливо, но и просто. Учените могат бързо да създадат нанотела, както правят изследователите от Военноморската изследователска лаборатория на САЩ във Вашингтон.

С помощта на малки количества кръв, взети от лами, учените създават повече от милиард нанотела, разработени да се свързват с различни антигени. Тъй като мястото за свързване е малко, те се създават много по-лесно и по-евтино от други видове антитела. А простотата им ги прави силни - имат много по-дълъг срок на годност от IgG, не изискват охлаждане и остават напълно непокътнати при температури до над 90 градуса по Целзий.

С помощта на тези здрави и прости нанотела учените могат да разработят огромно количество сензори за откриване на всякакви възможни биологични оръжия и след това много бързо да разработят антитела, които да се свързват с новите заплахи, когато те се появят.

Поставени в преносими контейнери, войниците могат да носят тези биосензори в полеви условия, за да открият биозаплаха. А ограниченията, свързани с температурата и времето, вече няма да възпрепятстват широкото използване на биосензори в пресечена местност. 

Макар подобни технологии все още да се разработват, устойчивите нанотела на ламите вече се смятат за едно от най-обещаващите средства за създаване на по-надеждни биосензори. Освен при потенциални биологични заплахи, те могат да намерят приложение и в медицината, диагностиката и контрола на опасни инфекции.

Истории Природа

Подобни

Ексклузивно

Последни