科技日报北京报道,一项重大的生物科技突破已经展现在世人面前。据《自然》杂志的报道,科学家们已经研发出一种神奇的蛋白质递送装置,这个装置能够利用细菌的“注射器”机制,将蛋白质精确注射到人类细胞中。这一成果对于未来人类生物医学疗法,特别是基因疗法和癌症治疗等领域的应用具有广阔的前景。
这一技术的核心在于,它能够将特定的蛋白质递送到特定的细胞类型中,从而实现对疾病的针对性治疗。一些细菌在进化过程中发展出了与寄主细胞互动的递送系统,这些系统的某些部分类似于注射器,能够通过驱动刺突穿透细胞膜,将蛋白质成功注射到细胞内。这些递送系统是否能在人类细胞中发挥作用,以及它们如何识别目标细胞,仍然是科学家们尚未完全了解的问题。
美国麻省理工与哈佛博德研究所的张锋及其团队,利用人工智能“阿尔法折叠”技术,成功预测了一种适用于昆虫细胞的细菌蛋白结构,并成功将其改造为适用于培养人类细胞的递送系统。这一系统被证明可以高效地将多种类型的蛋白质递送到人类细胞中。
研究人员进一步调整了这一系统,在小鼠的活体细胞中进行了实验,证明了该系统同样适用于活体生物。这项技术的亮点在于,它借鉴了自然界中蛋白质运输的方式,并借助了人工智能的力量。
张锋解释道,治疗分子的递送是当前医学面临的主要难题之一。为了将这些新型疗法送入体内正确的细胞,需要进行大量的选择性研究。而这个新开发的系统,正是基于自然界中蛋白质运输原理的启示。
研究团队认为,这一系统将有望成为未来人类疗法的重要递送工具。科学家还可以进一步调整系统的属性,使其能够运输更多的“货物”,比如DNA或RNA。这一技术不仅是蛋白质工程改变自然系统生物活性的典范,更是下一代生物医学和治疗系统开发的利器。
这次技术的突破,不仅得益于著名人工智能“阿尔法折叠”的助力,更重要的是科学家们对自然界中蛋白质运输机制的深入理解。这种系统的特征在生物圈中拥有丰富多样性,但其具体机制一直迷雾重重。随着科技的进步和研究的深入,我们有理由相信,这种类型的系统将在医学界发挥出越来越重要的作用。未来的之路仍漫长,但这一技术的潜力已经让我们看到了希望之光。