Микроволокно поможет вирусам одурачить иммунную систему

Самая главная способность, о которой мечтает каждый вирус, — это умение избегать внимания иммунной системы, с тем чтобы успеть добраться до своей цели до того, как «стражи порядка» безжалостно деактивируют «злоумышленника». Это тем более важно для терапевтических вирусов — тех, что призваны воздействовать на другую, более опасную хворь. В этом случае активность иммунной системы не является желанной.

Учёные из Института биоинжиниринга и нанотехнологий (Сингапур) показали, как помочь терапевтическому вирусу обмануть защитные механизмы человеческого организма. Оказывается, эффективность противораковых терапевтических вирусов резко возрастает при заключении их в микроволокнистую оболочку или в оболочку из синтетических волокон, о чём свидетельствует публикация в журнале Advanced Materials.

Биомолекулярное волокно, образованное электростатическим взаимодействием плазмидной ДНК и положительно заряженным пептидом (микрофотография A*STAR Research).

Для начала авторы работы инкапсулировали вирус насекомого внутри содержащих ДНК пептидных волокон того же типа, что используется в организме для доставки генов. Если микроволокнистая структура довольно близка волокнам человеческой ткани, инкапсулированный вирус может скрыть своё присутствие, резко снизив способность организма распознать и деактивировать его, прежде чем он достигнет цели. Тесты, проведённые на мышах с опухолями мозга, показали, что покрытые микроволокном вирусы резко замедляют скорость роста злокачественного новообразования, даря подопытным ещё немного жизни (в сравнении, понятно, с теми несчастными, которые надеялись на простой, не покрытый волокном вирус и ничего не выгадали).

Для справки. Генная терапия — это техника, имеющая целью корректировку дефектных генов, ответственных за развитие каких-либо болезней. Метод основан на использовании молекул ДНК, несущих код функционального гена, который должен заменить собой ген мутировавший, а специальные вирусы, искусственно лишённые способности вызывать инфекции, применяются в качестве инструмента по доставке терапевтических генов в клетки-мишени. Почему именно вирусы? А кто лучше других умеет проникать внутрь клеток хозяйского организма?

Волокна в нашем теле состоят из компонентов двух типов — ДНК и протеинов. Синтетические волокна получают лишь один тип биомолекул (использование двух типов упирается в невероятную сложность получения конечного продукта). К сожалению, такие волокна далеки от оригинала, со всеми вытекающими из этого последствиями. Поэтому одним из важных этапов рассматриваемой работы стало создание нового метода, позволяющего максимально просто использовать одновременно оба типа биомолекул для построения тканевых волокон.

И сингапурцам это удалось. Был разработан водный химический процесс, заключающийся во взаимодействии растворов положительно заряженного протеина и отрицательно заряженных молекул ДНК. Причём раствор ДНК содержал заранее добавленный к нему терапевтический вирус, который и покрывался образующимися в процессе электростатического взаимодействия волокнами.

Подготовлено по материалам A*STAR Research.