Amerikkalaiset kemistit ovat kehittäneet molekyylejä, joiden avulla kolesterolin biologista aktiivisuutta voidaan hallita valon avulla.
Kolesteroli yhdistetään usein sydän- ja verisuonitauteihin, mutta tämä molekyyli on elintärkeä elimistölle. Se on osa solukalvoja ja toimii lähtöaineena tärkeiden hormonien, kuten estrogeenin ja testosteronin, synteesissä. Tästä huolimatta monet kolesterolin käyttäytymisen näkökohdat solussa ovat edelleen huonosti tutkittuja.
”Kolesteroli osallistuu valtavaan määrään prosesseja, jotka määrittävät terveyttä ja sairauksien kehittymistä, mutta sen pienen koon ja kemiallisten ominaisuuksien vuoksi sitä on erittäin vaikea tarkkailla”, selitti yksi tutkimuksen tekijöistä, Michael Zott, postdoc-tutkija Pennsylvanian yliopistosta.
Tämän rajoituksen kiertämiseksi tutkijat käyttävät yleensä niin kutsuttuja toiminnallisia analogeja – molekyylejä, jotka jäljittelevät kolesterolia, mutta joihin on lisätty kemiallisia ”merkkejä”. Uudessa tutkimuksessa Dirk Traunerin johtama tiimi meni pidemmälle ja loi ”fotokolesterolit” – kolesterolin analogit, joissa on valoherkkiä fragmentteja.
Valolle altistuessaan tällaiset molekyylit muuttavat muotoaan, mikä mahdollistaa niiden biologisen aktiivisuuden kytkemisen päälle tai pois päältä. Tämä avaa tien niin sanotulle spatio-temporääriselle kontrollille: lääke voidaan antaa elimistöön kokonaisuudessaan, mutta aktivoida se vain tietyllä alueella suunnatun valonsäteen avulla.
”Jotkut valon muodot pystyvät tunkeutumaan melko syvälle kudoksiin”, Trauner selitti. ”Tämä mahdollistaa molekyylin aktivoinnin tarkasti määritellyssä paikassa ja tiettynä hetkenä vaikuttamatta koko organismiin.”
Zottin mukaan näiden molekyylien selektiivisyys mahdollistaa työkalujen luomisen yksittäisten proteiinien täsmälliseen ”kytkemiseen” ja ”sammuttamiseen”, mikä auttaa tulevaisuudessa selvittämään kolesterolin monimutkaisia kuljetusreittejä solussa.
Jatkossa tutkijat aikovat käyttää valolla ohjattavia molekyylejä kolesterolin liikkeen yksityiskohtaiseen kartoittamiseen normaaleissa ja patologisissa olosuhteissa. Lisäksi samanlaista lähestymistapaa on tarkoitus soveltaa muihin lipideihin.
