Упаковка для эффективности: наночастицы золота улучшают регуляцию генов

Исследователи из Северо-Западного университета обнаружили, что упаковка малых интерферирующих РНК (siRNA) на поверхность наночастиц золота защищает siRNA от деградации и повышает их способность регулировать гены, связанные с раком. Это открытие предоставило онкологам относительно простой метод доставки этих мощных агентов регуляции генов в целевые клетки.

Исследовательскую группу, разработавшую методы создания этих плотно упакованных конъюгатов siRNA-наночастиц, возглавил Чад Миркин, доктор философии, главный исследователь Центра передового опыта в области нанотехнологий для диагностики и терапии рака Северо-Западного университета. Результаты опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Одна из трудностей работы с потенциально терапевтическими молекулами siRNA — их высокая нестабильность, особенно в присутствии даже следовых количеств ферментов нуклеаз, расщепляющих нуклеиновые кислоты. Чтобы гарантировать отсутствие нуклеаз на поверхности наночастиц золота, исследователи разработали метод жёсткой очистки. К удивлению учёных, эта обработка не повлияла на оптические или физические свойства наночастиц. Также выяснилось, что без такой предварительной обработки присоединить молекулы РНК к наночастицам не удавалось. После очистки полученные 13-нанометровые наночастицы золота удерживали в среднем по 34 молекулы siRNA каждая.

С помощью конфокальной микроскопии исследователи смогли наблюдать, как наночастицы проникают в культивируемые опухолевые клетки. Более важно то, что учёные также показали: попав внутрь клетки, siRNA способна высвобождаться с поверхности наночастицы и инактивировать свой ген-мишень. Уровень подавления гена, достигнутый с помощью конструкции siRNA-наночастица, был вдвое выше, чем при обработке клеток только siRNA. По данным других экспериментов, этот рост терапевтической эффективности связан с улучшенной стабильностью siRNA в ассоциации с наночастицами золота.

Эта работа, подробно описанная в статье «Gene regulation with polyvalent siRNA-nanoparticle conjugates», была частично поддержана Альянсом по нанотехнологиям в онкологии NCI — комплексной инициативой, призванной ускорить применение нанотехнологий для профилактики, диагностики и лечения рака.