Российские биохимики разработали уникальные золотые наночастицы, открывающие путь к безопасной генной модификации без применения вирусов.
Новый вектор для генной инженерии
Ученые создали частицы, способные стать альтернативой традиционным методам генной терапии и адресной доставки лекарств. "Мы верим, что подходы с использованием таких наночастиц могут заменить существующие методики в биомедицинских исследованиях и лечении", — поделился оптимизмом Тимофей Пылаев из Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН в Саратове.
Проблемы современных методов
Сегодня для ввода ДНК в клетки, будь то создание трансгенных организмов или лечение наследственных болезней, используют небезопасные методы: сверхтонкие иглы или модифицированные ретровирусы. Эти подходы чреваты повреждением клеточной оболочки или сильными иммунными реакциями.
Хотя лабораторные эксперименты возможны, такие риски серьезно затрудняют переход к клинической практике. Поэтому поиск безопасных способов прямого ввода генетического материала — ключевая задача современной биотехнологии.
Наночастицы: потенциал и сложности
Многие перспективные разработки основаны на наночастицах, способных проникать в клетки или создавать временные поры. Несмотря на их эффективность, часто превышающую вирусную, токсичность и сложность контроля ограничивают их применение.
Российское решение: Золотые нанозвезды
Команда российских ученых преодолела эти барьеры, создав золотые наночастицы необычной формы — миниатюрные трехмерные звезды с шипиками-"лучами". При нанесении на пластиковую подложку и лазерном облучении они генерируют коллективные электромагнитные колебания.
Эти колебания безопасно стимулируют соседние клетки, заставляя их формировать временные поры для впитывания нужных молекул из среды. Критически важно, что клетки не контактируют напрямую с наночастицами, исключая их проникновение и токсическое воздействие.
Успешные испытания
Эффективность системы подтверждена на культурах раковых клеток человека. Ученые успешно ввели флуоресцентную краску и ген медузы, заставивший клетки светиться зеленым.
Результаты впечатляют: свыше 95% клеток были модифицированы, при этом погибло лишь 8%. Для сравнения, лучший существующий аналог, германский препарат TurboFect, приводит к гибели около 25% клеток.
Широкие перспективы применения
Эти уникальные наночастицы открывают горизонты не только для генной терапии. Они перспективны для точной доставки мощных лекарств непосредственно в клетки-мишени и разработки новых методов борьбы с онкологическими заболеваниями.
Источник: scientificrussia.ru
