Главная / Новости / Новый способ использования ДНК в борьбе с онкологией

Новый способ использования ДНК в борьбе с онкологией

31.01.2023г.
Концепт-арт искусственной ДНК

Ученые в Японии совершили прорыв в борьбе с раком с помощью искусственной ДНК. Лабораторные тесты успешно нацелились и уничтожили клетки рака шейки матки и молочной железы человека, а также клетки злокачественной меланомы мыши.

ДНК в форме шпильки взаимодействует с микроРНК в раковых клетках, активируя иммунный ответ.

Исследователи Токийского университета совершили прорыв в борьбе с раком с помощью искусственной ДНК. В лабораторных испытаниях метод эффективно нацеливался и уничтожал клетки рака шейки матки и груди человека, а также клетки злокачественной меланомы у мышей. Команда разработала пару химически синтезированных ДНК в форме шпилек специально для уничтожения раковых клеток. При введении в раковые клетки пары ДНК прикрепляются к молекулам микроРНК (миРНК), которые вырабатываются в избытке при некоторых видах рака.

Пары ДНК при присоединении к миРНК распутывались и объединялись, образуя более длинные цепи ДНК, которые активировали иммунный ответ. Этот ответ не только устранил раковые клетки, но и предотвратил продолжение роста рака. Этот инновационный подход отличается от традиционных методов лечения рака и, как ожидается, откроет новую эру в разработке лекарств.

Рак — печально известная глобальная проблема здравоохранения, и современные методы лечения имеют свои ограничения.

Однако лекарства на основе нуклеиновых кислот, а именно ДНК и РНК, жизненно важных молекул, несущих информацию, могут контролировать биологические функции клеток и, как ожидается, изменят будущее медицины и придадут значительный импульс усилиям по борьбе с раком и другими трудностями. для лечения заболеваний, вызванных вирусами и генетическими заболеваниями.

Визуализация смертельных раковых клеток

Рак — это болезнь, от которой страдают миллионы людей во всем мире. Рак является одной из основных причин смерти: в 2018 году произошло около 9,6 миллиона смертей. По оценкам, каждый пятый мужчина и каждая шестая женщина заболевают раком в течение жизни.

Исследовательская группа Токийского университета под руководством доцента Кунихико Морихиро и профессора Акимицу Окамото из Высшей инженерной школы была вдохновлена созданием нового противоракового препарата с использованием искусственной ДНК. «Мы подумали, что если мы сможем создать новые лекарства, механизм действия которых отличается от механизма действия обычных лекарств, они могут быть эффективны против рака, который до сих пор не поддавался лечению», — сказал Окамото.

Нуклеиновые кислоты

Использование нуклеиновых кислот для лечения рака было проблематичным, потому что трудно заставить нуклеиновые кислоты различать раковые клетки и другие здоровые клетки. Это означает, что существует риск неблагоприятного воздействия на иммунную систему пациента, если здоровые клетки будут непреднамеренно атакованы. Тем не менее, впервые команда смогла разработать нить ДНК в форме шпильки, которая может активировать естественный иммунный ответ, чтобы нацеливаться и убивать определенные раковые клетки.

Онколитические пары шпилек ДНК введены в раковую клетку

Онколитические пары шпилек ДНК (oHP) вводятся в раковую клетку. Когда oHP сталкиваются со сверхэкспрессированной микроРНК (miRNA), вызывающей опухоль, они распутываются, чтобы соединиться с miRNA и друг с другом, чтобы сформировать более длинные нити ДНК. Эти вытянутые нити затем запускают иммунный ответ, встроенный в организм защитный механизм, который подавляет дальнейший рост опухоли. Кредит: 2022 Акимицу Окамото

Раковые клетки могут сверхэкспрессировать или создавать слишком много копий определенных молекул ДНК или РНК, что приводит к нарушению их нормального функционирования. Команда создала искусственные онколитические (убийственные раком) пары шпилек ДНК, называемые oHP. Эти oHP были активированы для формирования более длинных цепей ДНК, когда они столкнулись с короткой (микро) РНК, называемой miR-21, которая сверхэкспрессируется при некоторых видах рака.

Искусственные oHPs

  • Как правило, oHP не образуют более длинных прядей из-за их изогнутой формы шпильки. Однако, когда искусственные oHPs проникают в клетку и сталкиваются с микроРНК-мишенью, они открываются, чтобы соединиться с ней и сформировать более длинную цепь.
  • Затем это заставляет иммунную систему распознавать присутствие сверхэкспрессированной миР-21 как опасное и активировать врожденный иммунный ответ, что в конечном итоге приводит к гибели раковых клеток.
  • Тесты были эффективны против сверхэкспрессии миР-21, обнаруженной в клетках, происходящих от рака шейки матки человека, клетках, происходящих от рака молочной железы с тройным отрицательным результатом, и клетках, происходящих от злокачественной меланомы мыши.
  • «Формирование длинных цепей ДНК из-за взаимодействия между короткими ДНК-оНР и сверхэкспрессированной миР-21, обнаруженное этой исследовательской группой, является первым примером ее использования в качестве реакции селективной иммунной амплификации, которая может нацеливаться на регрессию опухоли, обеспечивая новый класс кандидатов в лекарства на основе нуклеиновых кислот с механизмом, который полностью отличается от известных лекарств на основе нуклеиновых кислот», — сказал Окамото.
  • «Результаты этого исследования являются хорошей новостью для врачей, исследователей, изучающих лекарства, и больных раком, поскольку мы считаем, что они дадут им новые возможности для разработки лекарств и политики в отношении лекарств. Далее мы будем стремиться к открытию лекарств на основе результатов этого исследования и подробно изучим эффективность, токсичность и возможные методы введения». Этому исследованию еще предстоит пройти много шагов, прежде чем лечение станет доступным, но команда уверена в преимуществах нуклеиновых кислот для открытия новых лекарств.

Источник

Метки:





Читайте далее: