Борба с рака: РНК наноструктури спират разпространението на вредни клетки

Учени от университета „Рътгърс“ в Нюарк, САЩ, са разработили първата по рода си нанотехнология, базирана на РНК, която се сглобява вътре в живи човешки клетки и може да бъде програмирана да спре разпространението на вредни клетки, пише Физ.орг.

Резултатите, публикувани в сп. „Нейчър къмюникейшънс“, представляват голям пробив в биомедицинските изследвания. Понастоящем учените тестват технологията върху човешки ракови клетки като потенциално лечение на заболяването, но все още не са завършили изследването и не са публикували резултати.

Тази наноструктурна технология, тествана върху човешки клетъчни култури, може да се използва като молекулярен инструмент за биомедицински изследвания и терапия. Тъй като може да се персонализира, тя е достатъчно гъвкава, за да се насочи едновременно 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.

Технологията работи, защото всяка клетка в тялото функционира според инструкции, съхранени в ДНК. РНК, която учените сравняват със софтуер, действа като посланик, пренасящ инструкции, които казват на клетката какви протеини да произвежда.

Вместо да доставя предварително създадени молекули в клетката, екипът е разработил начин да даде на клетката синтетичен ДНК шаблон. Новото е, че в случая РНК е проектирана да се сгъва и сглобява в прецизни форми и контролируема локализация вътре в клетката. Сглобените РНК структури имат функционални области, които могат да бъдат препрограмирани за различни биомедицински приложения.

Тези изкуствени РНК ще бъдат генерирани и сглобявани вътре в клетката, а не синтезирани и доставяни отвън. Това е един от критичните аспекти на новата нанотехнология. Фрагментите РНК се държат като блокчета „Лего“, които се намират едно друго и се сглобяват автоматично. Те могат също така да бъдат препроектирани в различни видове геометрични форми с нови функции.

Тази способност е особено важна за рака, който се причинява от много неправилно функциониращи гени, действащи заедно, обяснява другият ръководител на изследването Жан-Пиер Ечегарай. Подходът е разработен да въздейства на раковите клетки, като същевременно щади здравите клетки, като  приспособява РНК структурите да разпознават специфични за заболяването сигнали.

Изследователите са започнали да използват технологията, за да видят дали могат  деактивират ракови стволови клетки и да спрат размножаването им.

„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.

Повечето съвременни терапии на базата на РНК са предназначени да атакуват по една молекула наведнъж. Новата платформа може да бъде програмирана да взаимодейства с няколко цели едновременно, което бележи безпрецедентен потенциал за биотехнологични приложения, допълват изследователите.

Технологията може да бъде адаптирана за съвместна работа и да подобри съществуващите РНК терапии. Освен за рак, тя може да бъде приспособена и за други заболявания, причинени от неправилна експресия на гени и протеини.

БТА