Специалисты в области биоматериалов представили решение одной из самых сложных проблем современной медицины — безопасной транспортировки генетической информации внутрь живой клетки. Генетическая терапия и создание вакцин нового поколения требуют, чтобы молекулы ДНК или РНК попадали в организм в неизменном виде. Однако клеточная мембрана служит серьезным физическим барьером, преодолеть который без специальных средств доставки практически невозможно.
Традиционно для этих целей применяются полимеры с сильным положительным зарядом. Поскольку ДНК заряжена отрицательно, она легко связывается с такими носителями. Но у этого метода есть существенные недостатки: положительно заряженные частицы часто провоцируют воспалительные процессы в месте введения и могут непроизвольно склеиваться с другими элементами в тканях организма. Это снижает эффективность лечения и создает дополнительные риски для здоровья пациента.
Группа экспертов под руководством профессора Шоичиро Асаямы нашла способ обойти эти ограничения, создав полностью незаряженный полимер. В качестве основы они взяли полиэтиленгликоль — инертное вещество, которое хорошо воспринимается организмом. К концу этой молекулы ученые присоединили тимин, являющийся одним из естественных строительных блоков ДНК. Чтобы соединить носитель с генетическим грузом, применили метод термического воздействия. При небольшом нагревании двойная нить ДНК частично раскрывается, позволяя тимину закрепиться в ее структуре с помощью водородных связей.
В ходе испытаний на лабораторных животных было доказано, что новая система работает в четырнадцать раз эффективнее, чем введение чистого генетического материала без использования носителей. При этом отсутствие заряда исключает агрегацию молекул и нежелательные реакции иммунной системы. Результаты работы, опубликованные в научном издании ACS Applied Bio Materials, открывают путь к созданию более совершенных и безопасных препаратов для генной терапии и вакцинации.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в Перми нашли способ точнее прогнозировать поведение генов.
