Наночастицы обнаруживают активность теломеразы

Теломераза — фермент, предотвращающий укорочение хромосом при делении, — считается ключевым фактором в бессмертии раковых клеток. Существующие методы измерения активности этого фермента оказались непригодными для диагностических тестов на рак или для разработки препаратов, блокирующих теломеразу.

Исследователи из Северо-Западного университета (Nanomaterials for Cancer Diagnostics and Therapeutics) разработали новый анализ на основе наночастиц, который, по-видимому, достаточно точен и чувствителен для клинического применения.

Работу возглавил Чад Миркин, руководитель Центра нанотехнологий в онкологии, поддержанного Национальным институтом рака. Результаты опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Система анализа состоит из золотых наночастиц, покрытых короткими последовательностями ДНК, которые служат субстратом для теломеразы. При смешивании с образцом, содержащим фермент, теломераза связывается с ДНК и начинает добавлять к её концу повторяющиеся последовательности из шести определённых нуклеотидов. После этого фермент смывают и добавляют магнитные микрочастицы, покрытые олигонуклеотидом, комплементарным последовательности, добавленной теломеразой.

Магнитные микрочастицы связываются с удлинённой ДНК, что позволяет отделить эти комплексы от остальных наночастиц с помощью магнитного поля. Затем последовательности ДНК удаляют с золотых наночастиц и детектируют с помощью процесса серебряного усиления и автоматического считывателя, изобретённого командой Миркина для родственной системы анализа — биобаркодного анализа.

С помощью этого метода исследователи смогли надёжно обнаружить активность теломеразы всего в 10–1000 культивируемых опухолевых клетках. Также было показано, что анализ фиксирует изменения активности теломеразы после добавления известного ингибитора фермента, что указывает на его потенциальную пользу для разработки противораковых препаратов-ингибиторов теломеразы.

Исследование частично поддержано Альянсом по нанотехнологиям в онкологии Национального института рака и подробно описано в статье «A New Approach to Amplified Telomerase Detection with Polyvalent Oligonucleotide Nanoparticle Conjugates».