Четыре-в-одном

Корейские исследователи под руководством Тае Гвон Парка (Tae Gwan Park) и Джинву Чона (Jinwoo Cheon) разработали основы для создания агента, способного детектировать опухолевые клетки, селективно связываться с ними, уничтожать их, попутно позволяя наблюдать эти клетки на макро- и микроскопическом уровне.



Исследователи привили к наночастицам из оксида железа флуоресцентный краситель, фрагменты РНК и пептидные фрагменты. Задача пептидов – идентификация опухолевых клеток, фрагменты РНК подавляют работу ряда генов, характерных для раковых клеток, убивая их. Магнитные наночастицы оксида железа играют роль контраста для МРТ, а флуоресцентный краситель позволяет наблюдать раковые клетки с помощью микроскопии.


Для того, чтобы получить белок, способный уничтожать раковые клетки, исследователи проанализировали ДНК опухолевых клеток и транслировали генетическую информацию, получив РНК-шаблон, который использовался для «лечения» клетки. Полученная м-РНК может использоваться для блокировки биосинтеза белков, необходимых для роста опухоли. Это происходит следующим образом – в клетку вводят малые интерферирующие РНК (siРНК). Они представляют собой короткие двойные цепи РНК, специфически связывающиеся с целевой м-РНК. Внутри клетки белки конкурируют с м-РНК, связываясь с si-РНК и высвобождая м-РНК. Если м-РНК не защитить, она быстро деградируется клеткой.


Молекулы siРНК облегчают модифицированной наночастице проникновение в клетку. Для специфического связывания с раковыми клетками наночастицы были модифицированы короткой пептидной цепочкой, RGD, которая связывается с интегрином (integrin), белком мембраны клеток, концентрация которого в раковой клетке гораздо выше, чем в здоровой клетке. Интегрины с наночастицами, модифицированными RGD, легко распознают раковые клетки, проникают в них и вызывают эндоцитоз.