ДНК-курьеры: оригами из молекул помогает бороться с раком
Одна из главных проблем в лечении рака поджелудочной железы — сложно отличить больные клетки от здоровых.
На схеме показаны трубчатые структуры ДНК-оригами, помеченные флуоресцентными красителями Cy. Эти структуры собираются из длинной одноцепочечной молекулы ДНК и множества коротких олигонуклеотидов-«скрепок», причем некоторые из них модифицированы красителями для визуализации. Измерения методом динамического светорассеяния показывают, что средний гидродинамический размер структур составляет около 63 нм. На атомно-силовой микроскопии видно, как трубчатые структуры ДНК-оригами разных размеров и форм оседают на поверхность слюды. В частности, структуры диаметром около 30 нм и длиной 70 нм при оседании образуют плоские образования толщиной примерно 4 нм. Масштабная линейка соответствует 100 нм. Источник: http://dx.doi.org/10.1002/advs.202410278
Опухоль окружена плотной тканью, и хирургам часто приходится удалять лишнее, чтобы не оставить опасные клетки. Но новое исследование предлагает неожиданное решение: ДНК-оригами.
Результаты опубликованы в издании Advanced Science.
Ученые из Университета Иллинойса и Университета Пердью создали микроскопические структуры из ДНК, которые доставляют флуоресцентный краситель точно в раковые клетки.
Эти «конверты» из молекул находят опухоль с мутацией KRAS — она есть в 95% случаев этого типа рака.
Эксперименты провели на трехмерных моделях опухолей, напечатанных на биопринтере, и на мышах с человеческой раковой тканью. Оказалось, что лучше всего работают трубчатые структуры длиной 70 нанометров и диаметром 30 нанометров — они проникают в опухоль, но игнорируют здоровые клетки.
Мы думали, чем меньше структура, тем лучше, но все оказалось сложнее, — говорит профессор Бумсо Хан. — Важны и размер, и форма.
Следующий шаг — заменить краситель на химиотерапевтический препарат. Если метод сработает, это позволит точечно уничтожать рак, не повреждая здоровые ткани.
Этот метод может перевернуть подход к лечению рака поджелудочной железы:
- Точная диагностика — хирурги смогут четко видеть границы опухоли.
- Безопасная химиотерапия — лекарства будут действовать только на раковые клетки, снижая побочные эффекты.
- Снижение зависимости от животных — 3D-модели опухолей ускорят тестирование новых методов.
Ранее ученые выяснили, что диагностику рака поджелудочной железы улучшает анализ крови.
