Ученые создали синтетическую слизь

Создание искусственной слизи — не баловство. Изобретение поможет ученым разработать новые методы лечения инфекционных заболеваний

Скользкая и липкая, слизь кажется довольно отвратительной. Однако, как бы неприятно нам ни было, этот материал очень полезен и незаменим: он действует как барьер, защищающий и увлажняющий ткани, улавливающий микробы и устраняющий их с помощью антимикробных ферментов.

Наш организм производит от 1,5 до 2 литров слизи каждый день. И это только в дыхательных путях! Она покрывает наши дыхательные пути, легкие и желудочно-кишечный тракт.

Если бы мы могли воспроизвести свойства слизи (а ученые это смогли), то мы получили бы важный инструмент в борьбе с болезнями. Первый шаг к внедрению синтетической слизи в медицину сделали ученые под руководством химика Остина Крюгера из Массачусетского технологического института. Но что же они такого сделали? Синтезировали муцины — белковые строительные блоки слизи.

Муцины состоят из длинного белкового шипа, на котором находятся нити углеводных полимеров, называемых гликанами (очень похоже на ершик для мытья бутылок). Исследования показали, что такое устройство препятствует «общению» бактерий, мешает им цепляться за поверхности и выделять токсины.

Синтетические муцины структурированы так же и даже выполняют некоторые функций природной слизи.
Но муцины достаточно сложны: протеиновый шип состоит из тысяч различных аминокислот, и есть много разных типов гликанов.

Ученые начали с создания углеродных кольцевых молекул, каждая из которых содержит двойную связь углерод-углерод. Их соединили вместе и таким образом сформировали полимерный стержень синтетического муцина.
Каждый атом углерода связан с другой химической группой, и полимер может принимать разные формы. В цис-форме две группы — углеродная и другая, чем бы она ни была, — находятся на одной стороне, а в трансформе они расположены на противоположных сторонах.

Транс-полимеры превратились в причудливые маленькие капли, не очень похожие на муцины. Они также не достаточно хорошо улавливали токсины, выделяемые бактерией Vibrio cholerae. Однако цис-полимеры не только эффективно улавливали токсины, но и работали даже лучше, чем настоящие муцины.