Нанокопья вместо вирусов
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (The University of California, Los Angeles, UCLA) разработали «нанокопья» – микроскопические структуры, похожие на острые осколки стекла, которые можно использовать для доставки биомолекул в клетки пациента.
Нанокопья перед запуском в культуру клеток для доставки генов.
Источник: UCLA Broad Stem Cell Research Center/ACS Nano.
Генная терапия, заключающаяся в добавлении замене или исправлению отсутствующих или дефектных генов, является перспективным методом лечения целого ряда заболеваний, в том числе гемофилии, мышечной дистрофии, иммунодефицита и некоторых видов рака.
Современная генная терапия базируется на применении модифицированных вирусов, электрического поля или химических веществ для проникновения сквозь клеточную стенку и доставки генов в ядро. Каждый из этих методов имеет свои недостатки: высокая цена, малая эффективность или токсичность для клеток.
Ученые под руководством Пола Вейса (Paul S. Weiss) решили создать средство доставки генов, лишенное нежелательных эффектов. Они разработали нанокопья из кремния, никеля и золота. Их можно создавать недорого, быстро и в больших количествах. Их острые кончики настолько малы, что позволяют доставлять гены, практически не причиняя клетке никакого повреждения.
Рисунок из статьи в ACS Nano
Нанокопья движутся благодаря никелевому покрытию под действием магнитного поля. Это исключает применение токсичных химических веществ в качестве «топлива».
Для проверки работоспособности на нанокопья поместили гены, отвечающие за синтез зеленого флюоресцирующего белка. Около 80% клеток, к которым осуществлялась доставка, дали ярко-зеленое свечение, 90% клеток-мишеней выжили. Эти показатели говорят о том, что подавляющее большинство клеток получило ген, а сама доставка была бережной и безопасной.
Нанокопья решают еще одну важную проблему ученых – дефицит времени. Как правило, технологии, применяемые для гено- и иммунотерапии, требуют длительного ожидания. Новый метод заметно ускорит процесс развития инноваций в этих областях исследования.
Авторы статьи активно сотрудничают с исследователями, занимающимися разработкой методов лечения конкретных заболеваний, предоставляя им инструмент для быстрого и точного проведения их проектов и проверки гипотез.
Статья X. Xu et al. Precision-Guided Nanospears for Targeted and High-Throughput Intracellular Gene Delivery опубликована в журнале ACS Nano.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UCLA: Nanostructures created by UCLA scientists could make gene therapies safer, faster and more affordable.