Новости

10 января, 2022 12:31

Ученые модифицировали бактериофаги для лечения рака

Источник: Газета.ру
Использование бактериальных вирусов может стать основой для новых способов диагностики и терапии рака, но для этого их нужно модифицировать флуоресцентными красителями или лекарственными препаратами. Вместе с тем излишние вмешательства могут помешать вирусной частице попасть в опухолевую клетку. Новосибирские ученые выяснили, сколько полезных молекул можно пришить к оболочке вируса и как это отразится на его проникающей способности. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Molecules.
Источник: Пресс-служба ИХБФМ СО РАН

Рак остается одной из главных причин смерти во всем мире. Так, только за прошлый год он унес порядка десяти миллионов жизней. Способов лечения онкологических заболеваний довольно много, например хирургическое вмешательство, химио- и радиотерапия, однако нет гарантий, что рак не вернется и что здоровье пациента не ухудшится. Это связано с тем, что терапия не избирательна, и воздействие зачастую пагубно не только для рака, но и для нормальных тканей. Кроме того, если возникли метастазы, всегда остается вероятность, что запрятавшаяся глубоко в тканях дефектная клетка «проснется» и даст начало новой опухоли.

«Очень перспективен тераностический подход, в концепции которого препарат избирательно связывается с раковыми клетками и играет сразу две роли — диагностической метки и лекарственного средства. Многообещающей основой для разработки таких систем видятся нитчатые бактериофаги — вирусы бактерий. Они безопасны для человека, быстро размножаются, хорошо проникают в эукариотические клетки, а еще стабильны при нагревании и изменениях кислотности. Это дает возможность их модификации и, как следствие, тонкой настройки под конкретную задачу», — рассказывает Майя Дымова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.

Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) адаптировали одну из наиболее популярных стратегий модификации нитчатых фагов. Она заключается в том, чтобы провести реакцию между сложным эфиром N-гидроксисукцинимида и аминогруппой (NH2-) некоторых аминокислот белковой оболочки вируса. На другом конце молекулы эфира может быть светящийся флуорофор или биологически активное соединение, например лекарство или метка для привлечения иммунных клеток. Получается нечто вроде гусеницы с функциональными волосками, но важно не переусердствовать с модификацией. «Пришитые» фрагменты могут провзаимодействовать друг с другом и таким образом потерять активность (это частая проблема красителей) или же сделать вирус слишком громоздким и ухудшить его проникающую способность.


Источник: Пресс-служба ИХБФМ СО РАН

Авторы модифицировали опухоль-адресующие бактериофаги разным количеством флуоресцеина (FAM) и наблюдали, как они будут заражать клетки рака молочной железы. Оказалось, что эффективнее всего проникают вирусы, модифицированные концентрацией FAM в 4 мМоль, коэффициент модификации составил приблизительно 804,2 молекулы красителя на одну фаговую частицу. Методами иммунофлуоресцентного окрашивания и проточной цитометрии было показано, что модифицированный бактериофаг сохраняет способность проникать в раковые клетки. Вместе с тем такая модификация в пять раз ухудшила способность вирусов проходить сквозь мембрану клеток, поэтому сейчас планируется как получение рекомбинантных опухоль-адресующих бактериофагов, несущих биологически активную в отношении рака молекулу, так и работа по дополнительной модификации его оболочки, которые помогут фагу лучше связываться с клеткой.

«В дальнейшем мы планируем развивать эту систему: еще предстоит описать механизм внедрения вирусов в клетку, а также нужно попробовать присоединить к оболочке лекарственный препарат и оценить его эффективность», — делится планами Владимир Александрович Рихтер, заведующий лабораторией биотехнологии, заместитель директора ИХБФМ СО РАН.


23 ноября, 2022
Двойной удар: ученые открыли перспективный подход к лечению болезни Альцгеймера
Российские ученые вместе с коллегами из Бельгии и Италии нашли новый подход к лечению болезни Альцге...
17 ноября, 2022
Сюжет Первого канала о ген-активированном материале для костной пластики
На Первом канале вышел сюжет, в котором Илья Ядигерович Бозо, зав. отделением реконструктивной и п...