Победить рак без помощи скальпеля можно, если найти способ доставки в опухолевые клетки «терапевтической» ДНК, которая кодирует антираковый белок. Исследователи из Института Джонса Хопкинса разработали наночастицы, эффективно транспортирующие пришитые к ним молекулы ДНК в клетки новообразования. Одним из основных направлений разработки противораковых средств является вирус-опосредованная генотерапия. Её суть такова: в клетку опухоли проникает модифицированный вирус, который несёт с собой «лечебную» ДНК; белки, кодируемые этой ДНК, обеспечивают гибель раковой клетки; собственно вирус необходим для введения этой ДНК в клетку, поскольку сама по себе она внутрь проникать не очень желает. Впрочем, к такой схеме есть ряд вопросов, связанных прежде всего с возможными побочными эффектами и безопасностью: модифицированный вирус хотя и считается «приручённым», но может внезапно (в результате мутации) приобрести некоторые нежелательные свойства и начать вредить уже здоровым клеткам.
Клетки опухоли, синтезирующие зелёный белок после проникновения в них полимерных наночастиц (фото авторов работы).
Учёные из Института Джонса Хопкинса (США) предложили альтернативу вирусной доставке ДНК в раковые клетки. Они взялись за создание полимерных наночастиц, которые позволяли бы прикрепить к ним ДНК. Для эксперимента было получено множество разновидностей полимерных частиц, к которым крепилась ДНК зелёного флуоресцентного белка. Наночастицы добавлялись к культуре обычных клеток глиобластомы и раковым стволовым клеткам (разновидность опухолевых клеток, которые могут впадать в состояние покоя и после пробуждения давать начало новой полноценной опухоли, по аналогии с нормальными стволовыми клетками). Через двое суток исследователи определяли, как много клеток засветилось зелёным, то есть насколько эффективным было проникновение частиц.
По итогам подсчётов выяснилось, что самыми успешными были частицы, сделанные на основе неких бета-аминовых эфиров. Они с одинаковой эффективностью попадали как в обычные клетки опухоли, так и в раковые стволовые. Как пишут учёные в журнале Biomaterials, полимерные конструкции оказались к тому же вполне долгоживущими. Частицы замораживали и хранили в течение нескольких месяцев при разных условиях: в замороженном состоянии, просто охлаждёнными и при комнатной температуре. Выяснилось, что даже в последнем случае трёхмесячное хранение почти не влияет на способность частиц проникать в раковые клетки. Это выгодно отличает их от других лекарственных средств, крайне чувствительных к условиям хранения и неспособных к высокой стабильности. (Тем не менее стоит упомянуть, что через полгода эффективность полимерных наночастиц падала вдвое.)
Исследователи надеются, что их изобретение откроет путь для создания противораковых лекарств, способных бороться с болезнью даже без хирургического вмешательства.