Американские биоинженеры смогли успешно подавить рост раковых клеток кожи при помощи микросфер из наночастиц золота и шарообразных молекул РНК и опубликовали свои выводы в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Теперь мы можем начать борьбу с целым набором болезней. Благодаря проекту "геном человека» и всем работам в этой области за последние два десятилетия мы обладаем длинным перечнем возможных «мишеней» в нашем геноме. И для попадания в них мы можем использовать один инструмент – сферы из нуклеиновых кислот", – пояснил руководитель группы ученых Чад Миркин (Chad Mirkin) из Северо-Западного университета в городе Эванстон (США).

Средство от рака

Миркин и его коллеги пытались вылечить раковые клетки кожи при помощи коротких фрагментов РНК, отключающих вышедшие из строя гены роста и защиты от иммунной системы.

Как отмечают исследователи,

в большинстве случаев геном таких клеток «редактируется» при помощи искусственного ретровируса, удаляющего или вставляющего нужные фрагменты ДНК. За последние годы ученые успешно испытали вирусы, вылечившие добровольцев от ВИЧ и лейкемии.

Тем не менее,

биологи опасаются, что подобные препараты могут вызвать необратимые побочные эффекты и проникнуть в наследуемый генетический материал.

Авторы статьи смогли избежать этой проблемы, разработав новую систему доставки гена в клетки, способную проникнуть через заслоны иммунной системы и физические барьеры. Основой для новой терапии послужили наночастицы золота, окруженные оболочкой из множества сферических молекул РНК.

Как утверждают биоинженеры, шарообразная структура частицы позволяет ей беспрепятственно проникнуть через иммунный барьер на поверхности кожи и проходить через поры на стенках клеток. Когда наносфера проникает внутрь клетки, она раскрывается и в клетку попадает множество коротких фрагментов РНК или ДНК, нейтрализующих работу поврежденных генов.

И лекарство от морщин

Миркин и его коллеги испытали свое изобретение в деле, попытавшись остановить рост опухолей двух видов рака кожи – меланомы и плоскоклеточной карциномы. Ученые вырастили культуры раковых клеток мыши и человека и обработали их при помощи спрея из наночастиц, содержащих в себе фрагменты РНК, отключающие ген роста EGFR.

И в том и другом случае препарат сработал крайне эффективно, наравне или лучше чем другие виды генной терапии, доставляющие генный материал в клетку при помощи вирусных частиц или в пузырьках из жирных кислот. По словам биоинженеров, все клетки кожи были успешно заражены микросферами лекарства и перестали бесконтрольно делиться.

Убедившись в действенности терапии, ученые проверили ее работу на нескольких живых грызунах. Геном этих грызунов был изменен таким образом, что их кожа напоминала человеческую – она была в несколько раз толще нормальной и лишена волос.

По словам биологов,

через месяц терапии толщина кожи грызунов уменьшилась в два раза благодаря подавлению гена роста. Кроме того, в ходе этого эксперимента исследователи не зафиксировали возможных побочных эффектов – накопления частиц в других органах и реакции иммунной системы.

Ученые полагают, что их методику можно применить для лечения и других кожных заболеваний – ихтиоза, псориаза и даже старческих морщин.