29.07.2017 | Метод «ДНК оригами»

Используя метод, называемый «ДНК оригами», американские ученые создали программируемые молекулы, которые переносят на нанороботы. Они смогут искать конкретные целевые клетки и предоставлять инструкции для них. Одним из примеров такого использования может быть информация о раковых клетках, которые уничтожают самих себя. Программируемые нанороботы переносят грузы молекул, которые высвобождаются, когда аптамеры (молекулы пептидов, которые связываются с определенной мишенью) в своей структуре связываются с конкретными белками на поверхности клеток-мишеней.

Уничтожение раковых клеток

Исследователи из Института биологически вдохновленной инженерии в Гарвардском университете смоделировали технологию лейкоцитов иммунной системы, которые патрулируют кровоток, находя признаки неприятностей. Они надеются, что в один прекрасный день они будут использоваться для программирования иммунных реакций для лечения заболеваний.

Метод ДНК оригами - это метод сгибания нитей ДНК в сложные трехмерные формы. Это последнее исследование считается прорывом, потому что оно объединяет недавние достижения в области ДНК-оригами. Они впервые появились в исследовательских центрах по всему миру, чтобы попытаться решить задачу, как убить раковые клетки в очень ограниченном пространстве. Первый автор доктор Шон Дуглас, разработал вместе с коллегами свой наноразмерный робот в виде открытого ствола, состоящего из двух половинок, соединенных шарниром. Две половинки закрыты специальными защелками ДНК, которые реагируют на конкретные цели, позволяя им открыться и разоблачить их полезную нагрузку. Целями, на которые реагируют защелки, являются конкретные комбинации белков клеточной поверхности: например, это могут быть маркеры болезней.

Универсальная технология

Баррель ДНК может содержать различные полезные нагрузки. Примеры включают молекулы с конкретными инструкциями, на которые реагируют рецепторы на поверхностях клеток, заставляя их изменять сигналы. Исследователи продемонстрировали технологию на клетках от двух типов рака: лейкемии и лимфомы. Сообщение, закодированное в полезной нагрузке, должно было активировать переключатель самоуничтожения ячеек. Это вызывает стандартную функцию всех клеток, называемую апоптозом, которая позволяет устранить старение или удалить зараженные клетки.

Универсальность технологии эмулирует работу белых кровяных клеток, которые обладают способностью воспринимать весь спектр сигналов бедствия в них. Также, они могут связываться с клетками, а затем передавать соответствующие инструкции по самоуничтожению на языке этого типа клеток. ДНК-наноробот использует модульные компоненты для достижения аналогичного диапазона универсальности: различные шарниры, молекулярные полезные нагрузки. Они могут включаться и выходить из базового «шасси», а не заменять различные двигатели и шины на автомобилях. Такая система должна иметь потенциал для лечения различных заболеваний. ДНК-нанотехнология широко признается в качестве потенциального способа доставки лекарств и молекулярных сигналов.