Наноструктуры для доставки РНК-ингибиторов разработаны в KAUST
Исследователи из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST, Саудовская Аравия) создали терапевтическую систему доставки, способную контролировать производство белков в организме.
Процесс экспрессии генов можно изменить, вводя короткие двуцепочечные молекулы — малые интерферирующие РНК (siRNA). Они связываются с матричной РНК (mRNA) и подавляют работу конкретных генов. Однако для терапевтического применения siRNA нужен материал-носитель, который защитит её в кровотоке и поможет проникнуть в клетку.
Учёные под руководством Нивин Хашаб продемонстрировали биосовместимые наноструктуры для доставки siRNA и эффективного «выключения» генов.
Принцип работы системы
- Исследователи соединили макромолекулу гистидин-каппированный-9,10-диалкокси-антрацен (HDA) и siRNA в воде.
- При слабокислом pH наблюдалась самосборка сферических наночастиц, тогда как при нейтральном pH этого не происходило.
- Наносферы образуются за счёт электростатического взаимодействия между положительно заряженным HDA и отрицательно заряженной РНК. Длинные «руки» супрамолекулы HDA оборачиваются вокруг siRNA, защищая её.
«Наш органический линкер способен взаимодействовать с генетическим материалом через водородные связи и формировать средство доставки», — поясняет Нивин Хашаб. — «Подход масштабируем, создаёт воспроизводимое количество инкапсулированной РНК, а также биосовместим и безопасен».
Управляемый релиз
Наночастицы можно активировать видимым светом. При облучении зелёным светом в присутствии кислого флуоресцентного соединения эозина сфера разрушается и высвобождает siRNA.
Эффективность
Команда проверила эффективность наночастиц на примере доставки siRNA к B-cell lymphoma 2 (mRNA), молекуле, кодирующей белки, регулирующие гибель клеток. Наноструктуры усилили эффективность «выключения» гена, приведя к его подавлению более чем на 90% после воздействия видимого света.
«Следующий шаг — доработать дизайн для доставки других молекул, например, белков, и улучшить световой отклик для более длинных волн в ближнем инфракрасном диапазоне», — говорит Нивин Хашаб.