Материал добавлен пользователем MinotavrБелковые нанодиски доставляют ДНК в ядро клетки
Ученые разработали новый метод генной терапии с использованием частиц размером несколько нанометров, содержащих генетический материал и способных внедряться непосредственно в ядро клетки. Нанодиски, как назвали их ученые, достигают ядра, быстро перемещаясь внутри клетки, повышая тем самым эффективность процесса переноса генов.
Одной из проблем генной терапии - ряда методик, направленных на лечение
некоторых заболеваний, связанных с нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК) – является
отсутствие гарантии того, что генетический материал будет доставлен в ядро
клетки без потери по пути значительного его количества и без нежелательных
побочных эффектов. С целью решить эту проблему ученые проводят эксперименты с
различными типами векторов - молекул, способных транспортировать генетический
материал в нужное место. В настоящее время наиболее часто используемыми
векторами, проходящими клинические испытания, являются природные
«инактивированные» вирусы. Однако вызываемые ими побочные эффекты значительно
ограничивают их терапевтическое применение.
Одной из наиболее перспективных альтернатив в этой области является
использование искусственных вирусов. Такие вирусы можно создавать методами
генной инженерии, собирая мельчайшие белковые структуры из пептидов –
строительных блоков белков.
Группа ученых во главе с Антонио Вильяверде (Antonio Villaverde), преподавателем
кафедры генетики и микробиологии, научным сотрудником Института биотехнологии и
биомедицины (Institute of Biotechnology and Biomedicine) Автономного
университета Барселоны (Universitat Autonoma de Barcelona - UAB) и
Биомедицинского исследовательского сетевого центра по биоинженерии,
биоматериалам и наномедицине (Biomedical Research Networking Center in
Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine), продемонстрировала, что пептид
R9 из определенного вида аминокислот (аргинина) может инкапсулировать
генетический материал, образовав наночастицу из идентичных молекул, и выделять
его непосредственно в ядре клетки. Наночастицы имеют форму диска с диаметром 20
нанометров и толщиной 3 нм.
Статьи, недавно опубликованные в журналах Biomaterials и Nanomedicine, описывают
поведение R9-нанодисков во внутренней среде клеток, изученное методами
конфокальной микроскопии. Полученные учеными изображения показывают, что, пройдя
клеточную мембрану, частицы перемещаются к ядру со скоростью 0,0044 микрометра в
секунду, то есть в десять раз быстрее, чем наблюдается при пассивной диффузии.
Наночастицы накапливаются в ядре, а не в цитоплазме – плотной жидкости между
клеточной мембраной и ядром – и таким образом повышают эффективность доставки
генетического материала.
Разработка представляет собой новую категорию наночастиц, позволяющих добиваться
терапевтического эффекта. Нанодиски собираются автоматически, быстро
перемещаются, остаются стабильными и попадают внутрь ядра. Это делает их
перспективным прототипом инструмента для безопасного применения нуклеиновых
кислот и функциональных белков.
Источник: www.lifesciencestoday.ru