В миллион раз быстрее: ДНК-нанотехнологии могут ускорить разработку лекарств и снизить затраты

Новый инструмент ускоряет разработку вакцин и других фармацевтических продуктов более чем в 1 миллион раз, одновременно минимизируя затраты.

Новый метод позволяет синтезировать и анализировать более 40 000 молекул на площади меньше булавочной головки. Метод, разработанный в Дании, обещает радикально сократить количество материалов, энергии и экономические затраты для фармкомпаний.

Принцип работы

Метод использует мыльные пузырьки в качестве наноконтейнеров. С помощью ДНК-нанотехнологий несколько ингредиентов можно смешивать внутри этих контейнеров.

"Объёмы настолько малы, что использование материала можно сравнить с использованием одного литра воды и одного килограмма материала вместо всех объёмов воды в океанах для тестирования материала, соответствующего всей массе Эвереста. Это беспрецедентная экономия усилий, материалов, рабочей силы и энергии", — говорит руководитель группы Никос Хатзакис, доцент кафедры химии Копенгагенского университета.

Результаты за семь минут

Результат работы назван "single particle combinatorial lipidic nanocontainer fusion based on DNA mediated fusion" — сокращённо SPARCLD.

Прорыв включает интеграцию элементов из обычно далёких дисциплин: синтетической биохимии, нанотехнологий, синтеза ДНК, комбинаторной химии и даже машинного обучения (искусственного интеллекта).

"Ни один отдельный элемент в нашем решении не является совершенно новым, но они никогда не были объединены так бесшовно", — объясняет Никос Хатзакис.

Метод предоставляет результаты всего за семь минут.

"То, что мы имеем, очень близко к считыванию в реальном времени. Это означает, что можно постоянно корректировать установку на основе показаний, что добавляет значительную дополнительную ценность. Мы ожидаем, что это будет ключевым фактором для промышленности", — говорит Метте Г. Малле, ведущий автор статьи.

Потенциальные применения

Метод может быть использован в синтезе длинных молекул, таких как полимеры, и для разработки лигандов, имеющих значение для фармацевтики.

"Особая красота метода в том, что его можно дальше интегрировать, позволяя напрямую добавлять соответствующее применение".

Примерами могут быть цепочки РНК для важного биотехнологического инструмента CRISPR или альтернатива для скрининга, обнаружения и синтеза РНК для будущих пандемических вакцин.

"Наша установка позволяет интегрировать SPARCLD с последующим комбинаторным считыванием для комбинаций реакций белок-лиганд, таких как те, что актуальны для использования в CRISPR".