Отличит раковые клетки от здоровых: Россия первой в мире разработала «умную» ДНК-конструкцию

С помощью разработки учёных ИТМО можно сделать таргетную терапию для не только более безопасной и точной, но и персонализированной.

В Университете ИТМО разработали технологию, которая сделает таргетную терапию онкологических заболеваний более точной, эффективной и безопасной для человека. Сейчас после таргетной терапии раковые клетки перестают делиться, но остаются жить в организме. Такое лечение не считается эффективным. При российской же разработке они будут уничтожены: в этом помогут ДНК-конструкции на основе антисмысловых олигонуклеотидов, способных различать концентрацию онкомаркеров в клетках.

Источник изображения Алёна Мамаева/ITMO.NEWS

Как только они попадают в онкологические клетки с высоким количеством онкомаркеров, то они расщепляют РНК генов, ответственных за жизнеспособность нездоровой клетки. Здоровые клетки, даже если в них есть несколько копий онкомаркеров, остаются нетронутыми. Результаты исследования были опубликованы в Chemical Communications.

В основе разработки учёных лаборатории «Нанотехнологии нуклеиновых кислот» ИТМО лежит бинарный антисмысловой олигонуклеотид.

Две его цепочки реконструировали в два варианта ДНК-конструкции с пороговой функцией. Первому варианту нужно, чтобы в раковой клетке с ним связались две молекулы онкомаркера, а второму — три молекулы. Выбирая вариант, мы можем регулировать, при каком количестве запустить противоопухолевую терапию, где требуется высокий или низкий порог концентрации онкомаркеров, чтобы отличить раковые клетки от здоровых. Теперь антисмысловой олигонуклеотид более точечно и избирательно реагирует именно на раковые клетки. Ранее терапия вызывала гибель всех раковых и здоровых клеток, где была хотя бы одна молекула онкомаркера. Наша методика гарантирует более безопасную терапию.

Ахмед Мустафа, первый автор статьи, аспирант химико-биологического кластера ИТМО

Если ДНК-конструкция по ошибке выбирает в качестве активатора не то соединение, произойдёт запуск терапии в нормальной клетке, и это отрицательно скажется на организме. Но российское соединение распознаёт похожие последовательности и реагирует только на раковые клетки.

В перспективе разработку докрутят —ДНК-конструкция будет подбираться индивидуально с опорой на клетки конкретного пациента для борьбы с его уникальным онкологическим заболеванием. ДНК-наноробот будет сочетать функции доставки, сенсоринга, анализа данных и терапии, и будет запускать регулируемый процесс гибели опухолевых клеток в организме.