Вчені спробували керувати генами дистанційно

Вчені з університету Рокфеллера (Rockefeller University) створили пульт дистанційного управління генами.

Дослідники продемонстрували, як наночастки, що нагріваються радіохвилями, запускають вироблення інсуліну у мишей.

Раніше медичне застосування наночасток обмежувалося доставкою різноманітних ліків в клітини тіла і біосенсорами. Тепер же генетики поєднали нанотехнології та біотехнології і навчилися віддалено регулювати виробництво потрібних білків в клітинах організму.

Джеффрі Фрідман (Jeffrey Friedman) і його колеги виростили під шкірою мишей пухлини. На поверхні клітин пухлини розташовані іонні канали, чутливі до температури. При нагріванні до 42ºC канали запускають в клітини іони кальцію, які в свою чергу стимулюють роботу гена, відповідального за вироблення інсуліну.

Вчені помістили в пухлинні клітини наночастки оксиду заліза, покриті антитілами, які здатні закріплюватися на термочутливих каналах. Відомо, що наночастки нагріваються під дією низькочастотних радіохвиль.

Щоб створити їх, вчені використовували "пульт дистанційного керування" - мініатюрний магнітно-резонансний томограф. Він створює необхідне магнітне поле. В результаті наночастки нагріваються, стимулюють роботу каналу та сприяють виробленню клітиною інсуліну.

В ході дослідів вже через 30 хвилин впливу радіохвиль рівень інсуліну в крові мишей виростав, а рівень цукру падав. У контрольному експерименті вчені показали, що радіохвилі нагрівають лише ті клітини, де є наночастки. При цьому зовнішній вплив не вбиває клітини і не зачіпає сусідні немодифіковані.

Нова система може бути змодельована для виробництва інших білків для лікування різноманітних захворювань

Фрідман підкреслює, що його команда не ставила собі за мету розробити черговий метод боротьби з цукровим діабетом. Просто рівень інсуліну і цукру в крові - це зручна модель, яка якнайкраще підходить для перевірки ефективності роботи незвичайного пульта дистанційного керування. Однак нова система може бути змодельована для виробництва інших білків для лікування різноманітних захворювань.

Дослідники вважають, що магнітне поле - відмінний спосіб передачі достатньої енергії без заподіяння шкоди. Втім, необхідні додаткові дослідження, для того щоб повністю охарактеризувати процес і з'ясувати, як наночастки будуть поглинати, зберігати і поширювати тепло.

"Уже в короткостроковій перспективі результати нашого дослідження приведуть до створення більш досконалих інструментів для маніпулювання клітинами ззовні", - повідомляє Фрідман.

Цей метод Джеффрі і його команди не годиться для практичного використання в клініках, оскільки не можна штучно вирощувати пухлину в організмі людини, пише Nature. З цієї причини одна з головних задач для вчених на сьогодні - знайти альтернативні методи доставки наночасток в організм.