Оригинал статьи

Информационно-аналитическое издание «SM News»

от 16.10.2018 г.

«Транспорт» для молекул: сибирские ученые усовершенствовали борьбу с раком



Методика позволит эффективнее бороться с недугом

Сибирские ученые нашли возможность доставить систему борьбы с раком в пораженной орган. Речь идет о так называемом «транспорте» для лекарства. Разработка принадлежит специалистам Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ, Новосибирск). Методика позволяет транспортировать в поврежденные клетки терапевтические нуклеиновые кислоты. Один из наиболее разработанных классов этого вещества носит название антисмысловые олигонуклеотиды.



Как пояснили в издании Сибирского отделения РАН «Наука в Сибири», когда какой-либо ген работает неправильно, то это становится причиной появления кодируемого им белка. Причем, в больших количествах. В других случаях же синтезируется неправильный (мутантный) белок. Именно этот фактор может стать причиной заболевания, в том числе и рака – одним из самых серьезных недугов нашего времени. Для борьбы с этими ошибками специалисты используют терапевтические нуклеиновые кислоты, которые способны буквально расщепить проблему.

«Существует ряд белков, гиперэкспрессия которых ассоциируется с раком, воспалениями. Например, при вирусной инфекции в клетках синтезируются вирусные РНК и белки. Антисмысловой нуклеотид может подавить их синтез, а, следовательно, и распространение инфекции. На данный момент основная проблема использования терапевтических нуклеиновых кислот — доставка в нужное место: при внутривенном введении антисмысловые олигонуклеотиды распространяются по всему организму и быстро выводятся почками, не успевая оказать максимальное воздействие», — пояснила заведующая лабораторией биохимии нуклеиновых кислот Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН доктор биологических наук Марина Аркадьевна Зенкова.



Изобретение российских специалистов позволит не только доставить препарат в точку назначения, но и способствовать сохранению его активности в клетках, например, в опухоли. Сибирские ученые полагают, что решить проблему помогут комплексы на основе катионных липосом: частиц размером до 100 нанометров, построенных из катионных и нейтральных липидов (жирорастворимых веществ).

«Катионные липосомы связываются с антисмысловыми олигонуклеотидами и защищают их от действия неблагоприятных факторов в крови, а также способствуют проникновению в клетки, так как по строению напоминают клеточные мембраны», — говорится в исследовании.

Еще один нюанс метода – положительно заряженные липиды уникального строения – разработка принадлежит московскому Институту тонких химических технологий. Липиды полностью разрушаются, оставляя только природные молекулы. Они не токсичны. В состав так называемых «транспортных частиц» входит фолиевая кислота. На поверхности опухолевой клетки есть рецепторы, чувствительные к этому компоненту.

«Фолиевая кислота необходима для нормального функционирования клетки. Однако если последняя начинает гиперэкспрессировать рецепторы к фолиевой кислоте на поверхности, скорее всего клетка уже приобретает злокачественный фенотип. Поэтому мы включили в состав липосом эту кислоту, чтобы та обеспечила специфическое, направленное взаимодействие с опухолевыми клетками», — пояснила Зенкова



Еще одно преимущество – можно приготовить лекарство заранее – синтезировать химически, высушить в вакууме, после некоторых процедур расфасовать и положить в холодильник.

«Если нужно доставить нуклеиновую кислоту, ее смешивают с этим раствором в определенных пропорциях и вводят в организм — то есть подобный вариант лечения является сравнительно недорогим. Нуклеиновая кислота в комплексе с липосомами быстро добирается до клеток опухоли и остается в них в значительном количестве даже через 24 часа после инъекции», — пояснили ученые.

По словам Зенковой, ученые пытаются сделать более сложные системы адресации. Это связано с тем, что у наиболее злокачественных опухолей мало поверхностных рецепторов — опознавательных знаков, поэтому надо еще многое проработать.