Биологи превратили "кузена" яичного белка в "киллера" раковых клеток

МОСКВА, 24 июл — РИА Новости. Молекулы белка альбумина, человеческого аналога белка куриных яиц, можно использовать для доставки особых генетических сигналов в раковые клетки, заставляющих их убить себя или останавливающих их размножение, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

"Мы использовали альбумин по той причине, что он является самым распространенным белком в человеческой крови. Наши РНК-молекулы могут присоединяться к особому "жировому карману" внутри альбумина, что позволяет им прожить несколько дней в кровотоке, а не исчезать из организма через две минуты, когда они достигают почек", — объясняет Крэйг Дювалль (Craig Duvall) из университета Вандербильта в Нэшвилле (США).

Как объясняют ученые, РНК играет роль главного переносчика информации в живых клетках — она "дирижирует" активностью генов и тем, насколько активно они считываются. Этим свойством РНК сегодня активно пытаются воспользоваться молекулярные биологи, используя короткие молекулы РНК для создания живых "биокомпьютеров" на базе микробов, а также лекарств, подавляющих работу генов в микробах или запускающих процесс самоуничтожения раковых опухолей.

Первые попытки осуществить подобную операцию в живом организме, как вспоминает Дювалль, закончились провалом — "голые" молекулы РНК уничтожались иммунитетом подопытных животных быстрее, чем они могли проникнуть в раковые клетки. Когда ученые "обернули" эти молекулы в наночастицы, они перестали быстро разрушаться, но по-прежнему не попадали в опухоль, так как они начинали скапливаться в печени.

Это заставило Дювалля и его коллег искать принципиально иные пути доставки коротких РНК в раковые клетки, которые не приводили бы к быстрому разрушению или выводу "киллерских" молекул из организма.

Ученые обратили внимание на две вещи: на то, что раковые клетки поглощают заметно больше питательных веществ из внешней среды, и что в них достаточно часто проникают молекулы альбумина, одного из ключевых белков крови.

Как отмечает Дювалль, молекулы альбумина содержат в себе особые "карманы", внутри которых белок обычно переносит различные жиры и другие длинные молекулы, перемещая их из кровотока в клетку и обратно. Эти "карманы", как предположили ученые, могут быть достаточно большими для того, чтобы переносить в себе и короткие РНК, "выдающие" себя за молекулы жиров и похожие на них формой.

Для проверки подобного подхода к лечению рака ученые заполучили несколько фрагментов опухоли, извлеченной из груди, часть из которых они обработали "обычными" наночастицами, а другие — смесью из РНК и альбумина.

Как показали эксперименты, альбумин и РНК проникли во все раковые клетки, корректно "распаковались" и выключили те гены, которые заставляют раковые клетки бесконтрольно размножаться. Наночастицы смогли подавить эти гены лишь в 60% клеток, благодаря чему опухоль не потеряла способности сопротивляться терапии и расти дальше. В целом частицы РНК в альбуминовой "упаковке" действовали на опухоль в три раза сильнее, чем РНК в комбинации с наночастицами.

"Самое удивительное в этом подходе заключается в том, что он не только улучшает проникновение молекул РНК в опухоль, но и при этом является абсолютно нетоксичным даже при очень высоких дозах. Это позволяет использовать подобную систему доставки для блокировки множества генов, что необходимо для борьбы с опухолями, которые умеют приспосабливаться к подобным процедурам", — заключает Дана Брантли-Сидерс (Dana Brantley-Sieders), коллега Дювалля по университету.

@funscience to be continued...