Биологи из Новосибирска создали особые наночастицы, понижающие артериальное давление, и проверили их работу на крысах, страдавших от гипертонии. «Инструкции» по сборке подобных структур представлены в Journal of Hypertension.

«Наш препарат представляет собой комплекс из наночастиц и коротких молекул ДНК. Первые помогают вторым проникнуть в клетки, где они связываются с матричной РНК и препятствуют образованию белка. Благодаря этому число рецепторов на клетках не увеличивается и давление не повышается», — рассказывает Ася Левина из Новосибирского государственного университета.

По статистике ВОЗ, болезни сердца и сосудов, в том числе инфаркты, инсульты и хроническая сердечная недостаточность, пока остаются главной причиной смерти на глобальном уровне. Каждый год от них умирают около 17 миллионов человек, причем у большинства подобные проблемы возникают из-за гипертонии — стабильно высокого давления в кровеносных сосудах.

Несколько лет назад Левина и ее коллеги из НГУ и институтов РАН открыли принципиально новый метод борьбы с этой болезнью, позволяющий избавиться от высокого давления в сосудах на очень длительный срок. Его основа — так называемые олигонуклеотиды — короткие цепочки ДНК, состоящие из 10–20 «букв»-нуклеотидов.

Эти цепочки могут заметным образом менять работу генов человека или животных, повышая или понижая их активность. Это свойство олигонуклеотидов натолкнуло российских биологов на мысль, что их можно использовать для борьбы с гипертонией, меняя работу генов, управляющих расширением и сужением стенок кровеносных сосудов.

Год назад Левина и ее команда успешно проверили работу этой методики, создав генную терапию, которая подавляла активность одного из генов, ACE1, связанных с сужением сосудов. Успешное завершение этих экспериментов заставило ученых задуматься о создании полноценной замены для так называемых бета-блокаторов.

Сегодня бета-блокаторы широко применяются в качестве основного лекарства от гипертонии. Они делают сосуды менее чувствительными к сигналам, заставляющим их сужаться, а сердце — биться быстрее. Несмотря на всю их пользу, у бета-блокаторов есть масса побочных эффектов. Они нарушают работу почек, вызывают проблемы со сном и сбои в метаболизме глюкозы.

Российские биологи предположили, что большей части этих проблем можно избежать, блокируя не сами рецепторы, распознающие сигнальные молекулы, а цепочки генов, отвечающие за сборку белков в клетках сердца и сосудов.

Ученые создали короткие нити ДНК, блокирующие «чтение» гена Adrb1, отвечающего за сборку бета-рецепторов. Они ввели их в полые наночастицы из кремния, способные проникать внутрь клеток человека и других млекопитающих. Работу этого препарата они проверили на нескольких крысах, предрасположенных к развитию крайне тяжелых форм гипертонии при попадании в стрессовую ситуацию. Как показали эти опыты, небольшие дозы наночастиц понижали давление примерно на 10–12 миллиметров ртутного столба, причем одного приема хватало почти на неделю.

При этом, как подчеркивают исследователи, животные не испытывали никакого дискомфорта, не было опасных побочных эффектов, возникающих при приеме больших доз бета-блокаторов. Это, как надеются Левина и ее коллеги, поможет их детищу быстро пройти клинические испытания и войти в медицинскую практику.