Nový umělý kolagen nahradí léta používaný kolagen z krav

Týmu amerických vědců z University of Wisconsin-Madison se podařilo v laboratoři vytvořit dosud nejsilnější formu kolagenu. Nová stabilní alternativa lidského kolagenu by jednoho dne mohla sloužit k léčbě zánětů kloubů a jiných chorob, např. srdce, cév, svalů nebo kůže, vyvolanými patologickými nebo degradačními formami kolagenu. Nový super silný kolagen by také mohl nahradit po desetiletí používaný kolagen z krav, a to při léčení vážných popálenin. Lékaři se tak vyhnou nebezpečí odmítnutí tkáně, které je spojeno s používáním mezidruhových transplantátů.

Kolagen v lidském těle

Kolagen je ve vodě nerozpustná stavební bílkovina. Jde o nejrozšířenější protein v lidském těle. Tvoří 25 až 30 % všech bílkovin těla savců a pomáhá, aby v něm drželo vše pohromadě. Kolagenní vlákna vytváří základní stavební hmotu pojivových tkání, podporují strukturu kůže, vnitřních orgánů, šlach, chrupavek a kostí a zajišťují vzájemné spojení tkání. Pevnost v tahu kolagenu je překvapivě vysoká, srovnatelná například s ocelí. Kolagen je zodpovědný za elasticitu pokožky a jeho degenerace vede k tvorbě vrásek provázejících stárnutí kůže.

Nejdříve nejdelší, teď nejsilnější

Už v roce 2006 profesor chemie a biochemie Ron Raines přišel na to, jak vytvořit lidský kolagen v laboratorních podmínkách. Podařilo se mu připravit nejdelší molekuly kolagenu ze všech známých typů kolagenů vyskytujících se v přírodě. Nyní, za finanční podpory National Institutes of Health, se vědci ve svém zkoumání posunuli o krok dále. Vytvořili formu super silného kolagenu, od kterého si slibují, že jednoho dne pomůže milionům lidí. „Jde o zdaleka nejstabilnější kolagen, který byl kdy vyroben,“ říká profesor Ron Raines, autor studie publikované v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Nová skládačka

Každá bílkovina, tudíž i kolagen, je tvořena řetězcem aminokyselin. Rainesův tým vytvořil novou formu kolagenu náhradou dvou třetin těchto aminokyselin. Celou molekulu tím vyztužil, a ta se stala méně pružnou. „Zásadní bylo použití tuhých alternativ, která mají podobné tvary běžných aminokyselin ve složené funkční formě bílkoviny,“ vysvětluje profesor Raines.

Vzniklý kolagen se nerozpadá ani při teplotách převyšujících běžnou teplotu rozkladu přírodního kolagenu. „Ačkoliv je vystavěn převážně z aminokyselin, které se nevyskytují v přírodě, metodou rentgenové krystalografie bylo potvrzeno, že trojrozměrná struktura v laboratoři vytvořeného kolagenu je nerozeznatelná od přírodního kolagenu,“ konstatuje spoluautorka studie bakterioložka Katrina Forestová. Profesor Ron Raines dodává, že tento hyper-stabilní kolagen je skutečným dokladem síly moderní chemie bílkovin.

Zdroje:

• MILLER, Nicole. UW-Madison scientists create super-strong collagen. University of Wisconsin-Madison [on-line] <http://www.news.wisc.edu/>
• Kolagen. Wikipedia [on-line] <http://cs.wikipedia.org>