Фрагмент ДНК соединили с магнитом. Полученная система будет использоваться для борьбы с опухолями. Движением магнитных наночастиц можно управлять с помощью поля, а специально синтезированный фрагмент ДНК, аптамер, предназначен для специфического связывания с клеткой-мишенью. Разработка японских учёных пока опробована только на клеточной культуре, но через некоторое время исследователи приступят к испытаниям на животных.

Самые известные молекулы, способные связываться с нужной мишенью, – это, конечно же, антитела и другие белки. Однако получать их дорого, а использовать в живом организме проблематично из-за формирования иммунного ответа. Поэтому в последнее время многие исследователи обратили внимание на аптамеры – короткие искусственно созданные фрагменты ДНК или РНК, также способные к взаимодействию с мишенью – например, с клеточным рецептором. В природе нуклеиновые кислоты, конечно, не способны взаимодействовать с чем угодно (только с небольшим количеством белков, задействованных в их собственной регуляции), но современный уровень развития биотехнологии позволяет подобрать последовательность нуклеотидов, которая связывается с нужным веществом.

Учёные из Исследовательского центра бионаноэлектроники Университета Тойо создали одноцепочечный ДНК-аптамер GB-10. Эта молекула способна связываться с рецептором на поверхности клеток глиомы (опухоли головного мозга). Аптамеры присоединили к суперпарамагнитным частицам диаметром около 250 нм.

Первое испытание новой системы описано в журнале Nanotechnology (Baiju G Nair et al., Aptamer conjugated magnetic nanoparticles as nanosurgeons). Учёные расположили на горизонтальной плоскости клеточную культуру и окружили её тремя парами соленоидов, что позволило управлять магнитным полем в трёхмерном пространстве. Наночастицы, увлекаемые магнитным полем, перемещались в нужную зону модельной опухоли, а благодаря аптамеру происходило связывание частиц с теми клетками, на поверхности которых присутствовал специфический для глиомы рецептор. Затем направление магнитного поля менялось и наночастицы удалялись из клеточной культуры – вместе с прикреплёнными к ним больными клетками.

Рис. 1. Учёные назвали разработанную ими систему «нанохирургом», потому что с её помощью можно проводить высокоточные хирургические операции.

Исследования клеточной культуры показали, что оставшиеся в ней клетки сохраняют жизнеспособность, а вот клетки, с которыми взаимодействовал «нанохирург», погибают (даже в том случае, если по какой-то причине их не удалось извлечь из данной ткани). Подбор специфичных аптамеров позволит избирательно уничтожать любую разновидность клеток-мишеней. Эта система сможет применяться для лечения рака и других заболеваний, для борьбы с которыми нужно подавить активность клеток какого-либо типа. Предполагается, что «нанохирурги» смогут проникать в отдалённые, труднодоступные области организма и отчасти заменят инвазивные методы лечения.