Синтетические нуклеокапсиды: новая система доставки генетического материала

Исследователи из Вашингтонского университета создали микроскопические структуры для упаковки генетического материала — синтетические нуклеокапсиды. Их цель — разработка системы для доставки терапевтических агентов к конкретным клеткам при лечении заболеваний на клеточном уровне. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Принцип работы и эволюция

• Разработка велась в рамках программы по доставке mRNA — молекул, передающих информацию от ДНК к механизму синтеза белков в клетке.
• Идея заимствована у вирусов, которые упаковывают свой генетический материал в защитную белковую оболочку (капсид).
• Исследователи создали сборки на основе белков, содержащие собственный РНК-геном.
• Ключевая особенность системы — способность к косвенной эволюции: сборки вводят лабораторным мышам, а затем анализируют эффективность доставки их «груза» в целевые клетки. На основе этих данных вносят улучшения в последующие версии.

Результаты и перспективы

Метод позволил достичь значительного прогресса за несколько итераций:

• Выживаемость РНК-пакета в организме мыши через 6 часов после инъекции повысилась с 3,7% до 71%.
• Время циркуляции в кровотоке мыши увеличилось с 5 минут до 4,5 часов, что даёт сборке больше времени для выполнения своей задачи.

В дальнейшем учёные планируют работать над повышением эффективности, целевой доставкой к конкретным типам клеток и расширением спектра переносимых агентов: РНК, ДНК, белков и низкомолекулярных лекарств. Потенциальное применение системы — лечение рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний, связанных с нарушениями на клеточном уровне.