Ученые предложили внутриклеточную платформу PROTEUS для направленной эволюции белков, чтобы подбирать молекулу лекарства в реальных условиях клетки человека.

Если CRISPR разрезает ДНК по целевому участку, который с ним отправляют как метку, то PROTEUS запускает эволюцию белков так, чтобы подобрать лекарство под метку.

Фактически это автоматический способ найти белок, который лучше всего "залатает" дефект в клетке.

В основе PROTEUS геном вируса леса Семлики (SFV) из Уганды, только без капсидного белка. В геном VLVs встроен целевой ген, который хотят усовершенствовать, чтобы создать лекарство (например, активатор транскрипции или нанотело). Ещё в геном встроен белок вируса везикулярного стоматита (VSVG), который нужен для проникновения в клетки. Производство VSVG контролируется синтетической генетической схемой, которая активируется, только если соберется целевой белок.

Особенность вируса леса Семлики в том, что его вирусная РНК-полимераза SFV обладает высокой частотой ошибок (около 2.6 мутаций на 100 тыс. нуклеотидов за раунд репликации). Каждый раунд целевой белок мутирует. В итоге белок для проникновения в клетку либо собирается, либо нет. Чем успешнее мутация, тем успешнее проникновение в клетку.

Так ученые заставляют вирус подбирать оптимальные мутации для своего лекарства.

Белки эволюционируют в среде с посттрансляционными модификациями и межбелковыми взаимодействиями, что повышает их эффективность в терапии. Фактически это направленная контролируемая эволюция внутри клеток для усовершенствования лекарств. Есть ограничения, например, преобладают A-to-G мутации. Но в целом инструмент переспективный и уже показал результаты.

Странная и перспективная штука.