Лекарственную устойчивость рака преодолели с помощью «ДНК-оригами»

Американским ученым удалось преодолеть лекарственную устойчивость клеток рака крови, «упаковав» препарат в молекулы ДНК. Результаты исследования опубликованы в журнале Small.

Клетки некоторых опухолей приобретают устойчивость к химиотерапии, активно выводя препарат через клеточную мембрану. Чтобы предотвратить этот процесс, сотрудники Университета штата Огайо использовали технологию, известную как «ДНК-оригами».

Для этого они взяли фрагменты генома бактериофага (вируса, поражающего бактерии и безвредного для человека) и добавили к ним синтетические нуклеотидные последовательности, которые обеспечивают самосборку ДНК в трубчатые наноструктуры примерно 100 нанометров длиной и 15 нанометров шириной. Поскольку большинство противоопухолевых препаратов действуют на геном раковых клеток, они легко проникают в полости «ДНК-оригами» и связываются с его нуклеотидами. В своей работе исследователи использовали химиотерапевтическое средство даунорубицин.

В эксперименте на мышах с острым миелоидным лейкозом «упакованный» в ДНК препарат эффективно проникал в клетки. Под действием ферментов нуклеиновая кислота постепенно разлагалась, высвобождая даунорубицин в области ядра опухолевых клеток, что предотвращало его активный транспорт через клеточную мембрану. Препарат вызвал гибель большинства раковых клеток в течение 15 часов после введения.

Ранее технологию «ДНК-оригами» успешно испытали на животной модели опухолей плотных тканей. Нынешняя работа ученых подтвердила ее эффективность при раке крови. Исследователи рассчитывают перейти к клиническим испытаниям методики в ближайшие годы. По их словам, «ДНК-оригами» может найти применение в терапии различных видов лекарственно устойчивого рака, но не бактериальных инфекций, резистентность которых обусловлена другими механизмами.

Олег Лищук