Специалисты Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University at Raleigh, NCSU) и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (University of North Carolina at Chapel Hill, UNC) разработали систему доставки лекарственных препаратов внутрь клетки злокачественной опухоли. Система состоит из двух компонентов: нанококона из ДНК, предназначенного для обмана раковых клеток, и скрытого внутри него противоопухолевого препарата.
«Наша система доставки лекарств построена на основе ДНК, а это значит, что она будет биологически совместима и менее токсична для пациентов, нежели системы, использующие синтетические материалы», — говорит доктор Чжень Гу (Zhen Gu), автор публикации о результатах работы, ассистент-профессор совместной программы исследований в области биомедицинской инженерии NCSU и UNC.
«Эта технология учитывает особенности раковых клеток и позволяет вводить достаточное количество препарата и получать желаемый эффект очень быстро», — продолжает Гу.
Каждый нанококон изготавливается из одной нити ДНК, которая самособирается в то, что выглядит как кокон или клубок. Диаметр такого клубка — 150 нм.
В ядре нанококона спрятаны доксорубицин (лекарственное средство, обладающее противоопухолевой активностью) и белок дезоксирибонуклеаза. Дезоксирибонуклеаза — это фермент, способный «разрезать» ДНК, он покрывается тонким слоем полимера, который удерживает дезоксирибонуклеазу, словно меч в ножнах.
Поверхность нанококона усеяна лигандами фолиевой кислоты. Когда нанококон встречается с раковой клеткой, лиганды связывают нанококон с рецепторами на поверхности клетки, после чего клетка поглощает нанококон.
Попав внутрь клетки опухоли, полимерная оболочка разрушается в кислой внутриклеточной среде, освобождая дезоксирибонуклеазу. Та, избавившись от «ножен», немедленно рассекает кокон из ДНК, и доксорубицин, выйдя из него, будто Одиссей с товарищами из деревянного коня в стенах Трои, начинает свою работу внутри раковой клетке, убивая её.
«Сейчас мы готовимся к запуску доклинических испытаний, — сообщил Гу. — Мы очень довольны нашей системой и думаем, что она станет средством доставки множества препаратов, как противоопухолевых, так и для лечения других заболеваний».