Идеи: на рак натравят ДНК-нанороботов

ДНК-оригами – методика создания сложных структур из ДНК – может быть не просто модной дизайнерской концепцией. Ее можно применять для создания миниатюрных устройств, способных находить и уничтожать пораженные заболеванием клетки.

Исследователи из Гарвардской медицинской школы разработали структуру так называемого наноробота с помощью открытого программного обеспечения Cadnano. После этого на основании полученной схемы они создали нанороботов из ДНК.

Каждый ДНК-наноробот представляет собой цилиндр с диаметром примерно 35 нанометров, на внутренней поверхности которого есть 12 мест связывания для прикрепления молекул «начинки». На внешней поверхности структуры есть два места связывания для аптамеров – коротких цепочек нуклеотидов, последовательность которых обеспечивает распознавание молекул на поверхности клеток-мишеней. Аптамеры выступают в роли защелки: когда оба находят свою мишень, цилиндр раскрывается и высвобождает свое содержимое.

ДНК-нанороботы способны находить злокачественные клетки и прицельно высвобождать заключенные в них терапевтические антитела (фиолетового цвета)

По словам одного из разработчиков Идо Бачелета, эти, по сути, наноконтейнеры названы нанороботами из-за их способности выполнять роботизированные операции: как только устройство распознает клетку-мишень, оно автоматически изменяет форму и прицельно высвобождает свое содержимое.

Исследователи уже успешно протестировали шесть комбинаций аптамерных защелок и содержимого нанороботов. Среди них были комбинации, обеспечивающие способность нанороботов активировать специализированные иммунные клетки, а также находить лейкозные клетки в смеси различных живых клеток и высвобождать останавливающие их рост моноклональные антитела.

Исследователи отмечают, что до начала тестирования ДНК-нанороботов на животных еще предстоит решить ряд сложностей. Основная проблема заключается в том, что структуры из ДНК быстро выводятся из организма печенью или разрушаются под действием ферментов нуклеаз. Возможным решением этой проблемы является покрытие нанороботов защитной оболочкой, например, из этиленгликоля, широко используемого для увеличения продолжительности времени циркуляции препаратов в организме. Еще одним полезным усовершенствованием ДНК-нанороботов, над которым работают ученые, является придание им способности распознавать молекулы, находящиеся внутри клеток-мишеней. Это значительно расширит диапазон их возможного применения.

Читайте на CNews
Современное биооружие: в расчете на третью мировую
Создана карта распределения темной материи вокруг галактик
Ученые укрепят магнитный щит Земли