In Nijmegen is voor het eerst een poreuze nanocapsule-met-een-enzym-er-in gemaakt, die daadwerkelijk een willekeurige cel kan binnendringen om daar een proces te katalyseren. Kwestie van de juiste coating, zo melden Jan van Hest en zijn vakgroep in Angewandte Chemie.

Met zulke nanocapsules zijn ze in Nijmegen al langer bezig. Ze ontstaan door zelfassemblage van uitgekiend vormgegeven polymeerketens, vandaar de naam ‘polymersomes’.

De benaming ‘plastic organel’ is iets minder wetenschappelijk maar wel treffend.

In dit geval was het gebruikte polymeer polystyreen₄₀-blok-poly[L-isocyanoalanine(2-thiofeen-3-ylethyl)amide]₅₀, afgekort PS-PIAT. Eerder is al gebleken dat zelfassemblage van deze ketens een poreus bolletje oplevert waar een enzym niet doorheen kan, maar de stoffen waar dat enzym mee moet reageren wél.

Proteases die enzymen afbreken, kunnen er ook niet door. Met als gevolg dat het enzym veel langer actief blijft dan wanneer je het los in de cel laat zwemmen.

Probleem was tot nu toe dat cellen zulke bolletjes niet zomaar opnemen. Daarvoor moet je ze aan de buitenkant voorzien van een ‘transcriptional activator’ (tat-eiwit) dat zichzelf door een celmembraan heen kan werken. In de praktijk hebben de Nijmegenaren dat gerealiseerd door zo’n tat-eiwit via een klikreactie vast te zetten aan een ander polymeer (polystyreen-blok-polyethyleenglycol-oxanorbornadieen). Die combinatie mengden ze met PS-PIAT, en daaruit lieten ze hun polymersomen ontstaan.

Proeven met drie verschillende cellijnen (HeLa, Jurkat en HEK293) hebben inmiddels laten zien dat de ‘tat-polymersomen’ door alledrie probleemloos worden opgenomen, terwijl bolletjes zónder tat er niet in komen.

Vervolgproeven hebben laten zien dat een peroxydase-enzym, dat met de bolletjes werd meegegeven, na 16 uur in een HeLa-cel nog 42 procent van de oorspronkelijke activiteit vertoonde, wat veel langer is dan je verwacht wanneer je zo’n enzym ‘los’ in de cel inbrengt.

Wordt vervolgd.

bron: Radboud Universiteit