Ученые Университета штата Кентукки (University of Kentucky) разработали ультрастабильные модульные РНК-наночастицы, которые могут помочь в лечении рака и вирусных инфекций, так как позволяют активно управлять функциями живых клеток.

Профессор Университета штата Кентукки
Пейсян Го (Peixuan Guo) считается
одним из трех лучших мировых экспертов
в области нанобиотехнологии.
(Фото: UK HealthCare)

Исследование, опубликованное в журнале Nano Today, проведено лабораторией профессора Онкологического центра Маки Университета Кентукки (UK Markey Cancer Center) Пейсян Го (Peixuan Guo) в сотрудничестве с директором этого центра доктором Марком Эверсом (Mark Evers).

В качестве строительных блоков для своих наноструктур профессор Го и его коллеги используют РНК (рибонуклеиновую кислоту). С помощью РНК-нанотехнологий (профессор Го является пионером в этой области) и модифицированных фрагментов РНК исследователи создали ультрастабильные Х-образные РНК-наночастицы, способные нести до четырех терапевтических и диагностических модулей. Их РНК-наночастицы могут иметь в своем составе малые интерферирующие РНК (siRNA) для подавления экспрессии генов, микроРНК (miRNA) для регуляции экспрессии, аптамеры для адресного взаимодействия с раковыми клетками и рибозим, катализирующий химические реакции.

Исследование показало, что возможности регуляции клеточных функций повышаются с увеличением числа функциональных модулей в наночастице.

«Нестабильность и разрушение РНК-наночастиц заставило многих ученых отказаться от исследований в этой новой области – РНК-нанотехнологиях», – говорит профессор Го. «Мы занялись именно этим направлением и теперь можем получать РНК-наночастицы, которые сохраняют химическую и термодинамическую стабильность как в in vitro, так и в организме, и обладают большим потенциалом в качестве терапевтических реагентов».

РНК-наночастицы демонстрируют несколько привлекательных свойств: поливалентную природу, позволяющую осуществлять одновременную доставку нескольких функциональных молекул для достижения синергетического эффекта; модульность конструкции, позволяющую проводить управляемую самосборку определенной структуры; термодинамическую стабильность, сохраняющую РНК-наночастицы в циркуляционных системах человека и животных; химическую стабильность, делающую наночастицы устойчивыми к разрушению РНКазой (ферментом, расщепляющим РНК) в сыворотке крови.

Четырехвалентные Х-образные РНК-наночастицы (атомно-силовая микроскопия).
(Фото: sciencedirect.com)

«Основная проблема в лечении рака – адресная и высокоспецифическая доставка противораковых препаратов в раковые метастазы», – комментирует исследование доктор Эверс. «Использование нанотехнологического подхода, разрабатываемого профессором Го и его группой, может позволить нам более эффективно лечить раковые метастазы с меньшим количеством побочных эффектов по сравнению с сегодняшней химиотерапией».

Мы уже писали об исследованиях профессора Го и вы можете прочитать о них здесь.

Аннотация к статье

Ultrastable synergistic tetravalent RNA nanoparticles for targeting to cancers