Nanomaskiner lærte at bekæmpe kræft

Forskere fra ITMO i samarbejde med internationale kolleger har foreslået nye DNA-baserede nanomaskiner, der kan bruges til genterapi for kræft. Denne nye opfindelse kan i høj grad bidrage til mere effektiv og selektiv behandling af onkologiske sygdomme. Resultaterne blev offentliggjort i Angewandte Chemie .

Genterapi betragtes som en af ​​de lovende måder at behandle onkologiske sygdomme på, selvom de nuværende tilgange langt fra er perfekte. Ofte, agenterne undlader at skelne ondartede celler fra raske, og er dårlige til at interagere med foldede RNA -mål.

For at løse dette problem, forskere, herunder et russisk team fra ITMO University under ledelse af professor Dmitry Kolpashchikov, foreslåede særlige nanomaskiner. De søgte at udvikle bestemte molekyler, deoxyribozymer, som kan interagere med målrettet RNA, binde dem, fold ud og kløv. Ifølge ideen, disse nanomaskiner skal genkende DNA oncomarkers og danne komplekser, der kan nedbryde messenger -RNA for vitale gener med høj selektivitet, som derefter vil resultere i apoptotisk død af maligne celler.

Forskerne testede effektiviteten af ​​de nye maskiner i et modeleksperiment og lærte, at de bedre kan spalte foldede RNA -molekyler end de originale deoxyribozymer. De viste, at designet af nanomaskinen gør det muligt at nedbryde målrettet RNA kun i nærvær af en DNA -onmarker, og brugen af ​​RNA-udfoldelige arme giver bedre effektivitet. Forskerne lærte også, at nanomaskinen kan hæmme væksten af ​​maligne celler, selvom cellulære eksperimenter ikke viste høj specificitet. Forskerne forbinder dette resultat med et muligvis dårligt valg af RNA -målet og en lav stabilitet af DNA -strukturer i cellen.

Den nye tilgang adskiller sig fundamentalt fra dem, der blev brugt før. De eksisterende genterapimidler er rettet mod at undertrykke ekspressionen af ​​onkologiske markører. I den pågældende forskning, forskerne fokuserede på messenger -RNA for vitale gener, og den onkologiske markør blev brugt som en aktivator. Dette gør det muligt at anvende DNA -nanomaskinen til behandling af enhver form for kræft ved hjælp af nye DNA -oncomarkers til aktivering af nedbrydning af målrettede molekyler.

Den nye opfindelse åbner nye måder at behandle onkologiske sygdomme på. Stadig, der er mange forsøg, der skal udføres, før det kan anvendes i terapi.

"For nu, vi forsøger at introducere nye funktionelle elementer i rammen, der vil bidrage til en mere effektiv anerkendelse af onkologiske markører, og optimerer også DNA -nanomaskinen til forskellige RNA -mål. For at forbedre effektiviteten og selektiviteten af ​​vores konstruktioner under mobilforhold, vi udvælger nye RNA -mål og studerer stabiliteten af ​​DNA -maskiner i celler, som vi planlægger at forbedre ved hjælp af allerede eksisterende kemiske ændringer, "kommenterer Daria Nedorezova, Kandidatstuderende ved ITMO University.