Ученые научились эффективно доставлять ДНК в клетку без участия вируса

В Московском государственном университете разработана инновационная невирусная систему доставки ДНК в клеточные культуры иммунных клеток. У более ранних методов была низкая эффективность. В новой работе исследователи дополнительно покрыли гранулы сахаром маннозой и увеличили эффективность доставки в 500 раз. Разработка поможет лечить раковые опухоли.

Статья об этом опубликована в журнале Macromolecular Bioscience.

Для медицинских целей необходимо сделать доставку ДНК в целевую клетку как можно более безопасной. Существует множество методов, однако наиболее оптимальным считается использование вирусных частиц. Хотя вирусные доставщики не содержат собственного генетического материала и не могут размножаться в клетках, процесс их синтеза и сборки сложен и требует контроля, чтобы не допустить проникновения настоящих вирусов.

В своей работе исследователи из МГУ имени М.В.Ломоносова, Небрасского университета (Омаха) и Университета Северной Каролины (Чапел-Хилл) эффективно доставили ДНК в клетки с помощью положительно заряженных полимеров. Положительный заряд в этом случае нужен для связывания отрицательно заряженной ДНК. Из таких полимеров самопроизвольно собираются частицы, которые дальше можно модифицировать. В своей работе ученые оценивали, как дополнительные сшивки и оболочка из сахара маннозы на частицах влияют на их способность помещать генетический материал внутрь макрофагов.

Оказалось, что среди всех исследуемых вариантов наиболее эффективны полимерные частицы с аспарагиновой кислотой, покрытые маннозой и без внутренних сшивок. В этом случае выживает 80% макрофагов, что выше, чем у некоторых популярных методов. Например, при бомбардировке клеток золотыми частицами с ДНК выживает лишь половина. Более того, эффективность переноса нуклеиновых кислот у таких частиц в 500 раз больше показателя для клубков полимера без маннозной оболочки.

«Наш метод подходит для человека», — прокомментировал отметил член-корреспондент РАН, доктор химических наук, руководитель лаборатории химического дизайна бионаноматериалов химического факультета МГУ Александр Кабанов.