ТАСС, 16 ноября. Российские исследователи предложили сохранять молекулы ДНК в оболочке из древовидного полимера. Это поможет в создании новых ДНК-вакцин, лекарств и сенсоров. Результаты работы опубликовал International Journal of Molecular Sciences, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.
"Российские ученые заключили нуклеиновую кислоту в оболочку из древовидного полимера, которая не только защитила ДНК от разрушения в воде даже при комнатной температуре, но и оказалась безопасной для клеток. При этом процесс ее синтеза прост и дешев, а предложенная методика позволяет получать целый набор оболочек с различными свойствами. Разработка поможет в создании сенсорных устройств и препаратов для профилактики и лечения заболеваний, в частности таких как герпес и COVID-19", - говорится в сообщении.
Молекулы ДНК активно используются в современной медицине: на их основе разрабатывают новые эффективные вакцины и сенсоры биологически активных веществ, их применяют для создания полезных штаммов микроорганизмов и в различных исследованиях. Самый простой и наиболее распространенный способ хранения ДНК в лаборатории - заморозка. Однако при этом ДНК может повредиться. Альтернативный способ - химическая инкапсуляция, то есть помещение ДНК в полимерную оболочку.
В настоящее время активно изучаются дендримеры как синтетические невирусные системы доставки и хранения ДНК. Выглядеть такие конструкции могут по-разному, но наиболее интересны структуры, в которых молекула нуклеиновой кислоты окружена дендримерами, напоминающими внешне стволы деревьев (ядра дендримера) с раскидистыми ветвями. Вместе с молекулой ДНК они образовывают так называемые дендриплексы, которые также используются для доставки лекарственных веществ.
В новой работе ученые из КФУ взяли за основу один из классических видов таких "древовидных" композитов - полиамидоаминный (ПАМАМ), который сам по себе довольно сложен в получении, а еще токсичен для живых клеток. И предложили методику, позволяющую при комнатной температуре получать новый тип дендримеров с высокими выходами 97-98% всего в два этапа, что намного быстрее и проще.
Свою разработку исследователи испытали на ДНК из молок лосося. В результате новые дендримеры эффективно связывались с молекулами нуклеиновой кислоты и защищали ее от разрушения в воде даже при комнатной температуре.
"Новые соединения требуют значительно меньше трудовых и экономических затрат, а внедрение такого метода инкапсуляции позволит разрабатывать более эффективные системы доставки, стабилизации и хранения ДНК. В дальнейшем мы планируем применить полученные дендримеры в ДНК-сенсорах. Наша разработка может быть востребована и при создании вакцин для профилактики опасных заболеваний человека, в частности COVID-19", - сказал один из авторов работы Иван Стойков.