Система доставки генов: невирусная, модульная, специфичная
Российские учёные создают новую методику подавления раковых клеток
Многие болезни можно было бы лечить с помощью генной терапии, но для этого гены необходимо доставлять в нужные клетки и никуда больше. Сейчас для этой цели используют вирусы, но вирусные системы доставки дорого стоят, с ними трудно работать и они могут вызвать нежелательные побочные реакции. Будущее, очевидно, за невирусными системами. В общем виде они представляют собой синтетические поликатионы, способные образовывать комплексы с нуклеиновыми кислотами, защищать их от деградации и обеспечивать доставку в определенные типы клеток. Специалисты НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О.Отта СЗО РАМН и Санкт-Петербургского государственного университета разработали пептидные носители, способные избирательно доставлять нуклеиновые кислоты в некоторые виды стволовых клеток и клеток опухоли. Их статья вышла в журнале The Journal of Gene Medicine (Egorova A., Bogacheva M., Shubina A., Baranov V., Kiselev A. «Development of receptor-targeted gene delivery system using CXCR4 ligand-conjugated cross-linking peptides», The Journal of Gene Medicine. 2014. DOI: 10.1002/jgm.2811).
Многие виды раковых клеток имеют на поверхности рецептор CXCR4. Исследователи сконструировали носитель, который избирательно связывается с этим рецептором. В качестве лиганда, то есть участка, который специфически взаимодействует с рецептором, исследователи использовали концевой фрагмент белка SDF-1α, который связывается с CXCR4 в естественных условиях. Лиганд, представляющий собой последовательность из 17 аминокислот, «пришит» к короткому синтетическому пептиду, связывающему ДНК. Две молекулы цистеина в составе носителя усиливают его способность связываться с ДНК и защищать ее от повреждений. Для первых экспериментов учёные использовали гены бета-галактозидазы и зеленого флуоресцентного белка, работу которых в клетках легко обнаружить.
Пептидная конструкция получилась очень небольшой, однако носитель ДНК должен обладать определенной молекулярной массой, только в этом случае он надежно связывается с нуклеиновыми кислотами и надежно их защищает. При инкубации с нуклеиновой кислотой пептидные носители «сшиваются» в полимер и одновременно соединяются с ДНК, образуя нуклеопептидный комплекс размером 130-200 нм. Эти комплексы относительно стабильны во внеклеточной среде, но в клетке расщепляются. Лиганд, пришитый к носителю, избирательно взаимодействует с рецептором CXCR4 на клеточной мембране, мембрана образует в этом месте пузырек, который обволакивает нуклеопептидный комплекс и погружается в клетку. (Такой способ проникновения называется эндоцитозом).
Далее о новой методике подавления раковых клеток читайте здесь