'Дизайнерское' наноустройство может улучшить варианты лечения для больных раком

Диагностика и лечение рака могут быть кардинально улучшены благодаря созданию «дизайнерского» наноустройства, разрабатываемого исследователями из Великобритании, Италии, США и Аргентины.

Диагностический «нанодекодер», состоящий из самоорганизующихся структур ДНК и белка, значительно продвинет обнаружение биомаркеров и обеспечит точную молекулярную характеристику, позволяя более детально оценивать реакцию пораженных тканей на терапию. Биомаркер — это измеримый показатель биологического состояния. Пример — простат-специфический антиген (PSA), изменения уровня которого могут указывать на рак.

Четырехлетний проект «Immuno-NanoDecoder» объединяет Университет Рима Тор Вергата (Италия), Университет Линкольна (Великобритания), Госпиталь Удине (Италия), Университет Темпл (Филадельфия, США) и Университет Буэнос-Айреса (Аргентина).

Долгосрочная цель — создать молекулярное наноустройство для визуализации биомаркеров в образцах тканей и клеток. Оно поможет точно характеризовать рак кожи и гликогеноз II типа, а также оценивать in vitro эффективность экспериментальных терапий.

Проект финансируется грантом в 441 000 евро от программы Марии Склодовской-Кюри «Обмен научными и инновационными кадрами» (RISE).

Команда Университета Линкольна отвечает за разработку и синтез ключевого компонента — двунаправленного молекулярного коннектора для связывания белковой части с ДНК-каркасом.

Работу возглавят д-р Энрико Феррари (сборка белков) и д-р Ишвар Сингх (ДНК-связывающие молекулы). У них есть ряд гибридных молекулярных устройств.

Д-р Феррари: «Этот нанодекодер — идеальный инструмент для точной диагностики рака и регистрации терапевтических эффектов. Наше гибридное устройство — искусственная конструкция из ДНК и белка. Мы хотим инженерным путем создать молекулы, которые также выполняют функцию».

Исследования пройдут в Пептидном комплексе новых лабораторий Джозефа Бэнкса в Университете Линкольна. Для визуализации собранного наноустройства будет использоваться атомно-силовая микроскопия высокого разрешения.

Д-р Сингх: «Каждое наноустройство будет связано со специфическим молекулярным зондом (антителом, пептидом или белком), распознающим биомаркеры болезни. Это позволит детектировать наличие и распределение биомаркеров в клетках и тканях с помощью оптической флуоресцентной микроскопии — заставляя их «светиться». Разные биомаркеры могут указывать на ремиссию или распространение болезни. Количество обнаруживаемых биомаркеров практически неограничено, поэтому нанодекодер может стать платформой для диагностики других видов рака и заболеваний».

Созданный нанодекодер будет испытан в Университете Буэнос-Айреса и Госпитале Удине. Проект поддержат дополнительные исследовательские программы в области нанотехнологий, молекулярной медицины и патологии.