Новый способ убить рак с помощью ДНК-наномашин нашли биохимики из России

Российские биохимики из Университета ИТМО создали наномашины на основе ДНК, способные распознавать раковые клетки по характерным мутациям и избирательно их уничтожать, сообщает «Новосвят». Результаты первых исследований опубликованы в журнале Angewandte Chemie.

Исследовательская группа продолжает дорабатывать конструкцию наномашин, добавляя функциональные элементы для повышения точности выявления онкологических маркеров и улучшения селективности воздействия за счёт работы с РНК-мишенями. Технология относится к генной терапии, где жизненно важные гены в повреждённых клетках целенаправленно блокируются. Ранее подобные методы сталкивались с проблемой доставки генетических редакторов — вирусные векторы не всегда могли действовать исключительно на опухоль, не затрагивая здоровые ткани.

В новом подходе принципы генной терапии объединены с нанотехнологиями. ДНК-наномашины распознают специфические молекулы РНК, присутствующие только в раковых клетках, и запускают их самоуничтожение. По сути, это модифицированные ферменты — дезоксирибозимы, разрушающие РНК, необходимую для синтеза ключевых белков.

Точность работы обеспечивается сборкой наномашины в активную форму только при полном совпадении с заданной последовательностью нуклеотидов. Любое отличие в структуре РНК не активирует фермент, что теоретически исключает повреждение здоровых клеток.

В экспериментах разработчики создали несколько вариантов наномашин, нацеленных на мутировавшие версии генов N-Myc и KRAS, связанных с нейробластомой, опухолями мозга, а также раком лёгких и прямой кишки. При выявлении таких мутаций наномашины разрушали РНК, отвечающую за синтез белка DAD-1, подавляющего апоптоз — естественную программу клеточной гибели.

Испытания на изолированных образцах показали высокую точность системы. Однако при тестах на культурах раковых клеток почек и мозга эффективность и избирательность снижались: рост опухолевых клеток замедлялся, но точность распознавания оказалась ниже ожидаемой.

Учёные предполагают, что внутри клетки наномашины могут терять стабильность, а роль белка DAD-1 в выживании опухолевых клеток может быть менее значимой, чем считалось. Команда намерена выяснить причины и доработать технологию. При устранении ограничений ДНК-наномашины могут стать универсальным и высокоточным инструментом для борьбы с разными видами рака.

Читайте также: