Учени от университета „Рътгърс“ в Нюарк, САЩ, разработиха първата по рода си РНК-базирана нанотехнология, която се самосглобява вътре в живи човешки клетки и може да бъде програмирана да спира разпространението на вредни клетки. За разработката съобщава Физ.орг, цитиран от БТА.
Резултатите, публикувани в списание Nature Communications, се определят като сериозен пробив в биомедицинските изследвания. Към момента технологията се тества върху човешки ракови клетки като потенциален метод за лечение, но проучването все още не е завършено и окончателни резултати не са публикувани.
Новата наноструктурна платформа, изпробвана върху човешки клетъчни култури, може да се използва като мощен молекулярен инструмент за научни изследвания и бъдещи терапии. Благодарение на възможността за персонализация, технологията позволява едновременно насочване към множество вредни гени и протеини.
„Ние предоставяме метода, нова стратегия за проектиране на изкуствени РНК структури с програмируеми функции“, казва ръководителят на изследването Фей Чжан.
Методът се основава на естествения начин, по който клетките функционират – чрез инструкции, кодирани в ДНК. РНК, която учените сравняват със софтуер, действа като посредник, пренасящ инструкции към клетката за синтез на конкретни протеини. Вместо да доставя предварително създадени молекули отвън, екипът е разработил подход, при който на клетката се предоставя синтетичен ДНК шаблон.
Новото в технологията е, че РНК е проектирана така, че да се сгъва и сглобява в точно определени форми и на контролирани места вътре в клетката. Получените РНК структури съдържат функционални области, които могат да бъдат препрограмирани за различни биомедицински приложения.
Изкуствените РНК се генерират и сглобяват директно в клетката, а не се синтезират предварително и доставят отвън – ключов елемент от новата нанотехнология. Отделните РНК фрагменти действат като блокчета „Лего“, които автоматично се намират и подреждат. Те могат да бъдат препроектирани и в различни геометрични форми с нови функции.
Този подход е особено важен при лечението на рак, който се дължи на взаимодействието на множество дефектни гени, обяснява другият ръководител на изследването Жан-Пиер Ечегарай. Технологията е разработена така, че да въздейства селективно върху раковите клетки, като щади здравите, чрез разпознаване на специфични за заболяването сигнали.
Изследователите вече прилагат технологията, за да проверят дали могат да деактивират ракови стволови клетки и да спрат тяхното размножаване.
„Понастоящем се опитваме да използваме тази технология, за да се насочим към онкогени и да видим дали можем да деактивираме ракови стволови клетки, които се считат за клетки, предизвикващи и разпространяващи рак, и имат терапевтична резистентност. Те вече няма да могат да стимулират растежа на тумора, метастазите и дори рецидивите“, казва Ечегарай.
За разлика от повечето съвременни РНК терапии, които атакуват една молекула наведнъж, новата платформа може да взаимодейства с няколко цели едновременно, което открива безпрецедентен потенциал за биотехнологични приложения.
Технологията може да бъде адаптирана да работи съвместно със съществуващи РНК терапии и да ги допълва. Освен в онкологията, тя има потенциал да бъде приложена и при други заболявания, причинени от нарушена експресия на гени и протеини.