Новые наномашины на основе ДНК могут быть использованы для генной терапии рака

        

Ученые из ITMO в сотрудничестве со своими международными коллегами предложили новые наномашины на основе ДНК, которые можно использовать для генной терапии рака. Это новое изобретение может в значительной степени способствовать повышению эффективности и избирательности лечения онкологических заболеваний. Результаты были опубликованы в Angewandte Chemie .

Генная терапия считается одним из многообещающих способов лечения онкологических заболеваний, хотя современные подходы далеки от совершенства. Зачастую агенты не могут отличить злокачественные клетки от здоровых и плохо взаимодействуют со свернутыми мишенями РНК.

Для решения этой проблемы ученые, в том числе российская команда из Университета ИТМО во главе с профессором Дмитрием Колпащиковым, предложили специальные наномашины. Принцип их действия основан на использовании определенных молекул, дезоксирибозимов, которые могут взаимодействовать с РНК-мишенью, связывать их, раскрывать и расщеплять. Согласно идее ученых, эти наномашины должны распознавать онкомаркеры ДНК и образовывать комплексы, которые могут расщеплять РНК-мессенджер жизненно важных генов с высокой селективностью, что затем приведет к апоптотической гибели злокачественных клеток.

Исследователи проверили эффективность новых машин в модельном эксперименте и выяснили, что они могут расщеплять свернутые молекулы РНК лучше, чем исходные дезоксирибозимы. Они показали, что конструкция наномашины позволяет разрушать целевую РНК только при наличии онкомаркера ДНК, а использование разворачивающих РНК рычагов обеспечивает лучшую эффективность машины. Ученые также узнали, что наномашина может ингибировать рост злокачественных клеток, хотя клеточные эксперименты не показали высокой специфичности. Исследователи связывают такой результат с, возможно, неудачным выбором РНК-мишени и низкой стабильностью структур ДНК в клетке.

Новый подход принципиально отличается от тех, которые использовались ранее. Существующие агенты генной терапии направлены на подавление экспрессии онкологических маркеров. В данном исследовании ученые сосредоточились на РНК посланника жизненно важных генов, а онкологический маркер был использован в качестве активатора. Это позволяет применять ДНК-наномашина при лечении любого вида рака, используя новые онкомаркеры ДНК для активации разрушения целевых молекул.

Новое изобретение открывает новые способы лечения онкологических заболеваний. Тем не менее, предстоит провести много экспериментов, прежде чем его можно будет применять в терапии.

«На данный момент мы пытаемся внедрить в структуру новые функциональные элементы, которые будут способствовать более эффективному распознаванию онкологических маркеров, а также оптимизируют ДНК-наномашину для различных РНК-мишеней. В целях повышения эффективности и избирательность наших конструкций в клеточных условиях, мы выбираем новые РНК-мишени и изучаем стабильность ДНК-машин в клетках, которые мы планируем улучшить с помощью уже существующих химических модификаций », – комментирует Дарья Недорезова, студентка магистратуры в Университете ИТМО. .

      

Source link