ДНК-наноробот

Ученые создали ДНК-наноробота, который способен отыскивать и уничтожать раковые клетки, оставляя здоровые ткани невредимыми. Крошечные капсулы выделяют необходимые дозы лекарств при обнаружении цели и целенаправленно уничтожают «врага».

Шон Дуглас и его коллеги из Института им. Висса при Гарвардском университете (США) создали свое изобретение на основе технологии так называемого ДНК-оригами. С помощью специального программного обеспечения, содержащего сведения о возможных комбинациях нуклеотидов, исследователи разработали оптимальную конструкцию контейнера. Он снабжен двумя «замочками», которые представляют собой особые нити ДНК — аптамеры, способные взаимодействовать лишь со строго определенными молекулами, после чего полинуклеотидный «засов» отпирается — и контейнер открывается, выпуская наружу свое содержимое.

Дуглас с коллегами разработали модель робота, которая реагирует на молекулы, находящиеся на поверхности лейкозных клеток. Внутрь своего изобретения ученые поместили вещество, предотвращающее рост и размножение патологических кровяных телец. В ходе эксперимента в питательную среду, содержащую как здоровые, так и больные человеческие клетки, был выпущен миллион копий устройства. Через три дня половина раковых клеток погибла, в том время как все их нормальные сородичи остались живы (Science, DOI: 10.1126/science.1214081).

Дуглас полагает, что, применяя определенный набор медикаментов, можно добиться полного исчезновения патологии. Более того, нанороботы с разными видами «замков» теоретически могут быть нацелены на абсолютно любой тип опухоли.

Наличие второго «затвора» повышает избирательность системы, говорит ученый. «Для того чтобы открыться, капсуле необходимо получить два разных сигнала», — поясняет он. Исследователь надеется, что с помощью его изобретения удастся защитить от повреждений другие быстро делящиеся клетки организма — например, кишечника и волосяных луковиц, — которые всегда страдают в ходе обычной химиотерапии.

Дугласа поддерживает Йорген Кьемс из Университета Орхуса (Дания). «Дуглас показал, что с помощью ДНК-оригами можно создавать "умные" лекарственные формы,  воздействующие исключительно на заданную цель. Это позволяет снизить токсическое влияние препаратов, заключенных в капсулы», — комментирует он.

Такую точку зрения разделяет и Пол Ротмунд из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США): он считает робота «прорывом, выводящим современные медицинские технологии на новую ступень».

«Теперь осталось лишь убедиться в том, что устройство Дугласа способно выдержать воздействие агрессивной внутренней среды живого организма», — отмечает Кьемс.

По материалам журнала New Scientist RU, апрель 2012 года (www.newscientist.ru)