Ученые из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге создали из фрагментов ДНК наноробота, который может не только уничтожать раковые клетки, но и одновременно распознавать их по всему организму.Результаты исследования были опубликованы в журнале Chemistry – A European journal, передает РИА «Новости».
Екатерина Гончарова, одна из авторов исследования, указала, что «ДНК – это основа клетки, она содержит генетическую информацию, которая нужна, чтобы кодировать белки, жизненно необходимые для существования клетки», и «когда клетка становится раковой, у нее происходит сбой в геноме, после чего она начинает синтезировать «плохие» белки» – то есть те, которые не нужны организму.
«В результате клетки начинают бесконтрольно размножаться, этот процесс не остановить – опухолевая масса увеличивается и увеличивается», – добавила исследовательница.
Если процесс выработки связанных с болезнью белков прекращается, то раковые клетки не могут делиться и начинают отмирать. Ферменты ДНК, называющиеся дезоксирибозимами, могут при определенных условиях расщеплять связи в РНК, кодирующих патогенные белки.
Ученые из ИТМО вместе с американскими коллегами из Университета Центральной Флориды изучили свойства некоторых дезоксирибозим, способных распознавать патогенные молекулы РНК и разрезать их.
Синтезировав в лаборатории такие самокопирующиеся дезоксирибозимы, исследователи создали на их основе своеобразного наноробота, который способен помечать определенные типы раковых клеток при помощи светящихся молекул и уничтожать их.
«Наш ДНК-наноробот состоит из двух частей: детекционной и терапевтической. Терапевтическая часть разрезает патогенную РНК: чем больше мы разрезаем ее, тем меньше вырабатывается белка, который несет вред. Вторая часть нашего робота позволяет обнаруживать пораженные клетки – при наличии «неправильной» РНК в клетке наше вещество соединяется с олигонуклеотидом, который искусственно введен в клетку, расщепляет его, при этом происходит флуоресцентное свечение», – пояснила Гончарова.
Ученые проверили свою разработку на модельном гене KRAS, который при большинстве онкозаболеваний служит «молекулярным переключателем», активирующим неограниченный рост клеток.
Наноробот успешно обнаружил РНК, ответственную за синтез патогенных белков, и смог расщепить ее. Он выборочно подсвечивает и расщепляет молекулы РНК, связанные с KRAS, игнорируя прочие молекулы.
Впереди предстоят эксперименты на живых клетках и животных. Ученым также должны решить проблему доставки наноробота к пораженным клеткам – работы над нано-контейнерами для адресной доставки препаратов активно ведутся в различных лабораториях, в том числе в Университете ИТМО.
В пресс-службе Университета ИТМО отметили, что еще одним потенциальным преимуществом предложенного концепта является цена: создание такого наноробота даже в лабораторных условиях обходится до 1,5 тыс. рублей.
Ранее эксперты Общественной палаты (ОП) на пресс-конференции, приуроченной ко Всемирному дню борьбы против рака, рассказали, как создать эффективную систему лечения онкобольных.