Imaginez un parfaitement biocompatible, système d'administration de médicaments à base de protéines suffisamment durable pour survivre dans le corps pendant plus de deux semaines et capable de fournir une libération prolongée de médicaments. Une équipe de recherche interdisciplinaire dirigée par Jin Kim Montclare, professeur de génie biomoléculaire et chimique à la NYU Tandon School of Engineering, a créé le premier hydrogel protéiné qui répond à ces critères, faire progresser un domaine de la biochimie essentiel non seulement pour l'avenir de l'administration de médicaments, mais l'ingénierie tissulaire et la médecine régénérative.

Les hydrogels sont des réseaux polymères tridimensionnels qui passent de manière réversible de la solution au gel en réponse à des stimuli physiques ou chimiques, comme la température ou l'acidité. Ces matrices polymères peuvent encapsuler des cargaisons, comme les petites molécules, ou fournir un échafaudage structurel pour les applications d'ingénierie tissulaire. Montclare est l'auteur principal d'un nouvel article dans la revue Biomacromolecules, qui détaille la création d'un hydrogel composé d'un seul domaine protéique qui présente bon nombre des mêmes propriétés que les hydrogels synthétiques. Les hydrogels protéiques sont plus biocompatibles que les synthétiques, et ne nécessitent pas d'agents de réticulation chimiques potentiellement toxiques.

"Il s'agit du premier hydrogel protéique thermo-réactif basé sur une seule protéine enroulée qui passe de la solution au gel à basse température grâce à un processus d'auto-assemblage, sans avoir besoin d'agents externes, " a déclaré Montclare. "C'est un développement passionnant car les hydrogels à base de protéines sont beaucoup plus souhaitables pour une utilisation en biomédecine."

L'équipe de recherche a mené des expériences en encapsulant une petite molécule modèle dans son hydrogel protéique, découvrir que la liaison de petites molécules augmentait la thermostabilité et l'intégrité mécanique et permettait une libération sur une période comparable à celle d'autres véhicules d'administration de médicaments à libération prolongée. Les travaux futurs se concentreront sur la conception d'hydrogels de protéines réglés pour répondre à des températures spécifiques pour diverses applications d'administration de médicaments.

Le papier, « Hydrogel à bobines enroulées à ingénierie protéique thermosensible pour une libération soutenue de petites molécules, " est publié par Biomacromolécules .