Группа биоинженеров из Университета штата Аризона (ASU) создала новый процесс встраивания цепей синтетических генов в клетки-хозяева. Это открытие имеет большое значение для повышения эффективности многих методов лечения заболеваний.

Синтетическая биология — это междисциплинарная область исследований, в которой используются инженерные принципы для создания биологических компонентов, которых нет в мире природы. Эти синтетические компоненты имитируют естественные организмы, но адаптированы для борьбы с болезнями, включая рак.

В статье, недавно опубликованной в журнале Communications, описывается, как можно изменить конфигурацию генных цепей, чтобы они не подавляли клетки-хозяева.

«Мы соединяем их вместе, как цепочки Lego, и вставляем в клетку-хозяин, — объясняет ведущий автор исследования Сяоцзюнь Тянь (Xiaojun Tian), доцент Школы инженерии биологических систем и систем здравоохранения в ASU. — Звенья в цепочке предназначены для выполнения разных функций, но они должны конкурировать друг с другом за ограниченные ресурсы».

Конкуренция за ресурсы была проблемой в области синтетической биологии с момента ее создания 20 лет назад. Теперь ученые разработали способ вставки отдельных генных цепей в несколько клеток-хозяев, которые работают вместе. Каждая клетка выполняет определенную функцию, устраняя нежелательную конкуренцию за ресурсы любой клетки-хозяина. Вместо того, чтобы разделять ресурсы, каждая ячейка может выполнять 100% назначенной ей рабочей нагрузки. Клетки-хозяева работают как единое целое, не истощая ресурсы одной клетки — и каждая генная цепь становится победителем.

Эта технология имеет широкое применение для лечения рака, и на горизонте появятся возможности ее применения при других заболеваниях. 90% смертей от рака происходят из-за метастазирования — распространения раковых клеток на другие участки тела. Однако резистентность к лечению по-прежнему является серьезной проблемой для лечения рака.

В раковой массе есть много разных типов клеток. Некоторые клетки чувствительны к химиотерапии, а другие — нет, что вызывает устойчивость к лечению. Ученые предлагают сконструировать новую многозадачную конфигурацию схем синтетических генов, чтобы в первую очередь предотвратить метастазирование клеток, одновременно делая их более восприимчивыми к лечению.

Многоклеточные синтетические схемы будут гораздо более эффективным способом лечения рака, чем существующие методы, уверены ученые.