Нова ДНК конструкция различава здравите от раковите клетки

Руски учени са разработили ДНК конструкции на базата на антисенс олигонуклеотиди, които трябва да разграничават концентрацията на туморни маркери в клетките.

Благодарение на това ДНК конструкциите се активират само в ракови клетки с голям брой туморни маркери и след това разцепват РНК на гените, отговорни за жизнеспособността на клетките.

Здравите клетки, дори ако имат няколко копия на туморни маркери, остават непокътнати.

Технологията ще направи таргетната терапия за рак по-точна, ефективна и безопасна за хората, пише в статия на списание Chemical Communication.

За лечението на рак учените разработват различни противотуморни средства като антисенс олигонуклеотиди. Това е къса верига от ДНК, която се свързва информационната РНК (mRNA) и я унищожава с помощта на протеина RNase H.

Преди това учените са подобрили това съединение и са създали бинарен антисенс олигонуклеотид. Състои се от две вериги олигонуклеотид (къса част от ДНК, която е химически синтезирана). Едната част от всяка верига намира молекулата на туморния маркер РНК, а другата се свързва с информационната РНК на гена на „приемника“, който поддържа функционирането на раковите клетки, и я разгражда. Тази технология убива само раковите клетки и оставя здравите непокътнати, ако не съдържат туморни маркери.

Но дори здравите клетки могат да съдържат няколко туморни маркера в ниски концентрации. Например, miR17-5p се счита за туморен маркер, тъй като участва в развитието на рак на белия дроб, гърдата, шийката на матката, панкреаса и колоректалния рак, но само ако е свръхекспресиран. Той съществува в огромен брой копия в клетката.

При ниски концентрации туморният маркер miR17-5p регулира различни биологични процеси. Но бинарен антисенс олигонуклеотид все още може да го използва като активатор, за да предизвика клетъчна смърт и да разруши жизненоважни гени както в ракови, така и в здрави клетки.

„Текущата разработка се основава на друго от нашите съединения – бинарен антисенс олигонуклеотид. Двете му вериги бяха реконструирани в два варианта на ДНК конструкция с прагова функция. Първият вариант изисква две молекули на туморен маркер, за да се свържат с него в раковата клетка, а вторият изисква три молекули. Избирайки опция, ние можем да регулираме от какво количество да започне противотуморна терапия, при която е необходим висок или нисък праг на концентрация на туморни маркери, за да се разграничат раковите клетки от здравите. Сега антисенс олигонуклеотидът реагира по-прецизно и селективно специфично на раковите клетки.

Преди това терапията причиняваше смъртта на всички ракови и здрави клетки, които съдържаха поне една молекула на туморен маркер. Нашата техника гарантира по-безопасна терапия“, обяснява Валерия Дрозд, един от авторите на статията, аспирант в химическия и биологичен клъстер на ITMO.

С помощта на разработката е възможно таргетната терапия да бъде не само по-безопасна и по-точна, но и персонализирана.