Sieć nauk o cukrach
Reakcje układu odpornościowego na działanie patogenów są pobudzane przez receptory komórek odpornościowych, które rozpoznają epitopy węglowodanów patogenów. Przeanalizowanie interakcji zachodzących pomiędzy węglowodanem a receptorem może dać szansę na opracowanie innowacyjnych środków przeciwdrobnoustrojowych. W celu zgłębienia tego zagadnienia 12 grup badaczy z 7 krajów europejskich utworzyło sieć szkoleniową w ramach finansowanego przez UE projektu CARMUSYS . Głównym celem było zapewnienie początkującym badaczom dostępu do szkoleń w postaci stypendiów doktoranckich w dziedzinie badań nad węglowodanami. Więcej informacji na temat partnerów I prowadzonych działań można znaleźć na stronie internetowej projektu. Prace naukowe prowadzone w ramach projektu skoncentrowano na projektowaniu oraz syntezie węglowodanowych systemów wielowartościowych. Posłużyłyby one jako narzędzia do badań nad interakcjami pomiędzy węglowodanami oraz receptorami DC-SIGN związanymi z rozpoznawaniem patogenów. Celem długoterminowym było opracowanie cząsteczek, które zakłócałyby dołączanie I wnikanie patogenu do komórek. Hipotetyczne ligandy receptorów DC-SIGN przeanalizowano in silico, zsyntezowano, a następnie zaprezentowano na wielowartościowych rusztowaniach przed poddaniem ich ocenie biologicznej. Wygenerowane ligandy glikomimetyczne oceniono pod kątem zdolności blokowania zakażeń patogenami. Selektywność podejścia stosowanego w ramach projektu CARMUSYS zaprezentowano na podstawie interakcji pomiędzy receptorami DC-SIGN a cząsteczkami langeryny — oba te czynniki mają wpływ na przedostawanie się wirusa HIV do komórki. Ponadto nanocząsteczki, na których powierzchni znajdowały się tysiące ligand glikanowych blokowały zakażenie wirusem Ebola nawet przy wyjątkowo niskich stężeniach. Podsumowując, wyniki uzyskane w ramach sieci CARMUSYS pozwoliły zweryfikować mechanizmy przeciwdrobnoustrojowe polegające na modulacji działania receptorów DC-SIGN. Zaletą stosowanego obecnie podejścia jest fakt, że wielkość I wielowartościowość nanocząsteczek można zaprojektować tak, aby przypominały one naturalne wirusy. Testy in vitro wykazały, że te węglowodanowe systemy ligand zakłócają działanie receptorów patogenów odpowiedzialnych za rozpoznawanie wzorców I rywalizują z patogenami podczas gdy te wnikają do komórek docelowych. Pozytywne wyniki testów in vivo oraz badań klinicznych będą miały znaczący wpływ na biomedycynę poprzez zwiększenie zastosowań praktycznych nauk o węglowodanach oraz zintensyfikowanie badań w tej dziedzinie.
