Ученые научились управлять активностью холестерина с помощью света

Американские химики разработали молекулы, позволяющие управлять биологической активностью холестерина с помощью света. Работа опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society (JACS).

Холестерин часто ассоциируется с сердечно-сосудистыми заболеваниями, однако эта молекула жизненно необходима организму. Она входит в состав клеточных мембран и служит исходным веществом для синтеза ключевых гормонов, включая эстроген и тестостерон. Несмотря на это, многие аспекты поведения холестерина в клетке до сих пор остаются малоизученными.

"Холестерин участвует в огромном количестве процессов, определяющих здоровье и развитие заболеваний, но из-за его малого размера и химических свойств за ним крайне сложно наблюдать", - пояснил один из авторов исследования Майкл Зотт, постдокторант Пенсильванского университета.

Чтобы обойти это ограничение, ученые обычно используют так называемые функциональные аналоги - молекулы, имитирующие холестерин, но снабженные химическими "метками". В новой работе команда под руководством Дирка Траунера пошла дальше и создала "фотохолестерины" - аналоги холестерина со светочувствительными фрагментами.

При облучении светом такие молекулы меняют форму, что позволяет включать или выключать их биологическую активность. Это открывает путь к так называемому пространственно-временному контролю: лекарство можно ввести в организм целиком, а активировать его только в заданной области с помощью направленного светового луча.

"Некоторые формы света способны проникать достаточно глубоко в ткани, - объяснил Траунер. - Это позволяет активировать молекулу в строго определенном месте и в определенный момент, не затрагивая весь организм".

По словам Зотта, селективность этих молекул позволяет создавать инструменты для точечного "включения" и "выключения" отдельных белков, что в будущем поможет расшифровать сложные пути транспорта холестерина в клетке.

В дальнейшем ученые планируют использовать светоуправляемые молекулы для детального картирования движения холестерина в нормальных и патологических условиях. Кроме того, аналогичный подход предполагается применить к другим липидам.