Можуть стати доступними нові методи лікування для лікування раку, а також більш ефективні препарати для лікування інших захворювань можуть бути розроблені за допомогою нової технології, розробленої в США. Метод біомолекулярних та хімічних інженерів в Університеті штату Делавер заснований на нещодавно створеному програмуванні ДНК.
ДНК у новій ролі
Однак дослідники з Делавер відвели принципово нову роль коду ДНК, якщо хочете, розробивши своєрідну логічну схему на основі ДНК. Про їх результати повідомляється в журналі Nature Chemistry. По-перше, нитки ДНК, кодовані заздалегідь визначеними областями, були пов'язані з різними білками, які вони хотіли направити. Завдяки цьому були створені білкові ДНК-біокон'югати. Біокон'югати - це сполуки, що складаються з двох або більше молекул з різним впливом, які зв’язані між собою таким чином, що кожен з них зберігає свої різні механізми дії, щоб їх можна було ефективніше використовувати як ліки. Дослідники протестували ці кон'югати на коліформних бактеріях, викликаних товстою кишкою людини, і на клітинах людини шляхом зв'язування, а потім роз'єднання цільових білків, як було розроблено. Також було показано, що запрограмовані ДНК пристрої можуть бути використані для озброєння проліків - "проліків", які активуються в потрібне місце та час. Проліки - це молекули, які зазвичай не є активними речовинами, але метаболізуються у відповідних умовах або під впливом, зазнають хімічної трансформації та стають.
Деталі дослідження
У своїх експериментах дослідники в штаті Делавер «включили» 5-фтороцитозин, який перетворили на 5-фтороцил. 5-фтороацил знищує швидко проліферуючі ракові клітини раку шлунка, прямої кишки, підшлункової залози або молочної залози, голови та шиї, зокрема, під час хіміотерапії. Препарат пригнічує злиття ДНК, включаючи його як дефектний попередник РНК, тим самим зупиняючи синтез РНК, тобто клітина не може продовжувати розвиватися.
Протипухлинне проліки метаболізувалося за допомогою спеціального білка, тобто приводилося в активний стан.
Цей білок був отриманий з розробленим, попередньо закодованим сегментом ДНК/РНК.
Але як вони можуть включати і вимикати білок? Для цього були використані спеціальні властивості мікро-РНК у клітинах, відповідальних за функцію або придушення певних генів. Ракові клітини містять також різні типи мікро-РНК, ніж здорові клітини, і деякі з них навіть не зустрічаються в останніх. Дослідники розрахували порядок, в якому повинні бути розташовані нуклеобази ДНК, щоб вони могли синтезувати активуючий проліки білок лише в присутності цих характерних мікроРНК.
Більш цілеспрямоване зцілення
Якщо мікро-РНК, характерна для ракової клітини, знаходиться поблизу, проліки активується через запрограмовану ДНК, що перешкоджає розвитку клітини пацієнта, тобто рак не поширюється далі. Однак у здорових клітинах нічого не відбувається, незважаючи на проліки. Таким чином, вони лише пригнічують розвиток ракових клітин, які можна використовувати для лікування хвороби набагато ефективніше та більш цілеспрямовано.
Ця технологія може бути використана для боротьби не тільки з раком, але і з іншими захворюваннями, і навіть може застосовуватися в немедичних областях: дослідники використовували метод для контролю ферментативної реакції, необхідної для розщеплення рослинних волокон, необхідних для виробництва біопалива.
З попередніх досліджень відомо, наскільки ефективною може бути нанотехнологія ДНК, і ми знаємо, наскільки ефективні білки можуть бути в клітинах. Нам зараз вдалося поєднати ці два, заявив керівник дослідницької групи Science Daily.
Баллай Вінс
Журнал лікарських новин