Управление сборкой вирусов с помощью «оригами» из ДНК

Исследователи из Университета Гриффита сыграли ключевую роль в использовании шаблонов ДНК-"оригами" для контроля над сборкой вирусов.

Международная команда, опубликовавшая работу "DNA-origami-directed virus capsid polymorphism" в Nature Nanotechnology, разработала метод, позволяющий направлять сборку вирусных капсидов — белковых оболочек вирусов — в физиологических условиях точным и программируемым образом.

Доктор Фрэнк Сейнсбери и доктор Донна МакНили из Института открытия лекарств Гриффита заявили, что проект дал ответ на вопрос, можно ли заставить вирусы собираться на ДНК, сложенной в различные формы, «как оригами».

"Мы добились контроля над формой, размером и топологией вирусного белка, используя заданные пользователем наноструктуры ДНК-оригами в качестве платформ для связывания и сборки, которые встраивались внутрь капсида", — сказал доктор Сейнсбери.

Вирусные белковые оболочки могут защищать инкапсулированную ДНК-оригами от деградации. Этот процесс больше похож на упаковку подарка — вирусные белки осаждаются поверх формы, заданной ДНК-оригами. Разные вирусные белки подобны разной упаковочной бумаге, что будет актуально для различных применений покрытой оболочкой ДНК-оригами.

Точный контроль над размером и формой вирусных белков даст преимущества при разработке новых вакцин и систем доставки. Однако, как отметила доктор МакНили, ранее не существовало инструментов для программируемого управления процессом сборки.

"Наш подход также не ограничивается одним типом вирусного капсидного белка и может быть применен к РНК-ДНК оригами-структурам, чтобы проложить путь стратегиям защиты и таргетирования грузов следующего поколения".

В настоящее время команда доктора Сейнсбери работает над более глубоким пониманием того, как различные вирусы самоорганизуются и как их можно использовать для инкапсуляции различных грузов. Это позволит им проектировать и модифицировать вирусоподобные частицы для широкого спектра применений. Например, они обнаружили, что один вирус, найденный у мышей, способен переносить белковые грузы через неблагоприятные среды в определенный субклеточный компартмент человеческих клеток.

"Учитывая огромное существующее разнообразие вирусов, которые можно использовать в качестве носителей, их изучение может дать еще много знаний. Мы продолжим расширять границы понимания того, как могут собираться вирусоподобные частицы и чему можно научиться, используя их в качестве транспортеров лекарств, вакцин и сосудов для биохимических реакций", — сказал доктор Сейнсбери.

Следующий этап исследования команды GRIDD будет использовать этот подход, чтобы выяснить, почему вирусы сами не собираются в разные формы.