Лечебные РНК научились доставлять в клетки ультразвуком

Лечебные РНК научились доставлять в клетки ультразвуком

Американским ученым удалось доставить молекулы РНК в слизистую оболочку кишечника живых мышей с помощью ультразвука. Результаты работы опубликованы в журнале Gastroenterology.

 

Доставка РНК в клетки позволяет регулировать их функции, нарушенные при различных заболеваниях. В зависимости от типа РНК можно запустить в клетке синтез желаемого белка или повлиять на экспрессию какого-либо гена. При этом доставить нуклеиновую кислоту в клетку весьма сложно из-за большого размера молекулы. Работу осложняет и присутствие ферментов нуклеаз, быстро расщепляющих РНК.

 

Сотрудники Массачусетского технологического института и Бостонской детской больницы ранее обнаружили, что проницаемость мембран клеток кишечника для небольших лекарственных молекул можно повысить с помощью эффекта нестационарной кавитации. Он заключается в том, что под действием ультразвука с заданными параметрами в жидкости происходит образование небольших пузырьков, которые быстро схлопываются и «проталкивают» молекулы внутрь клетки. Ученые решили выяснить, подходит ли подобный метод для доставки в клетки макромолекул, в частности РНК.

 

В эксперименте они использовали мышиную модель синдрома раздраженного кишечника — тяжелого хронического воспалительного заболевания толстой кишки. Животным с помощью клизмы вводили раствор малых интерферирующих РНК (миРНК), которые блокируют трансляцию матричной РНК (мРНК) одного из важнейших медиаторов воспаления — фактора некроза опухолей альфа (ФНО-α). Одновременно с этим на раствор действовали полусекундными импульсами ультразвука с частотами от 20 до 100 килогерц.

В результате этого продукция ФНО-α в слизистой оболочке толстой кишки снизилась в 7–10 раз, что практически полностью устранило ее воспаление. Мыши переносили процедуру хорошо, несмотря на острый воспалительный процесс. Введение миРНК без воздействия ультразвуком эффекта не производило.

После этого исследователи провели эксперимент с более крупными молекулами. Они вводили в кишечник мышей мРНК, кодирующую фермент люциферазу, и ее субстрат D-люциферин. При окислении люциферазой люциферин испускает видимый свет (это явление носит название биолюминисценции). Под действием ультразвука мРНК и люциферин проникли в клетки, которые начали синтезировать люциферазу и светиться. Интенсивность биолюминисценции слизистой оболочки кишечника при использовании ультразвука оказалась в 11 раз больше, чем без него.

Получив подобные результаты, ученые создали компанию Suono Bio для дальнейшей разработки, клинических испытаний и коммерциализации технологии. В настоящее время они работают над созданием капсул для приема внутрь, которые содержат и заданную РНК, и источник ультразвуковых импульсов. Подобное устройство должно избавить врачей и пациентов от необходимости использования клизм и вводимых ректально генераторов ультразвука.

Малые интерферирующие РНК относятся к большому семейству некодирующих РНК, которые не принимают непосредственного участия в синтезе белка на матрице ДНК, но являются важными регуляторами многих внутриклеточных процессов и принимают участие в развитии различных заболеваний.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Японцы научились выбраковывать дефектные стволовые клетки
Ученые из Центра прикладных исследований индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток) Киотского университета (Kyoto University, Япония) под руководством нобелевского лауреата, профессора Синъи Яманаки (Shinya Yamanaka), нашла способ выбраковки дефектных стволовых клеток, из которых развивается раковая опухоль. Как сообщает ..
2013-11-19 1727 0 Технология
0
В США научились выращивать репродуктивные органы
Американские ученые из Института регенеративной медицины научились выращивать искусственные пенисы. Они долгое время проводили опыты над кроликами, а теперь готовы поэкспериментировать с людьми, которые пережили операции, получили травму или родились с физическими недостатками, передает The Guardian. Ученые планируют провести ..
2014-10-06 2437 0 Технология
2
Созданы искусственные регенерирующие стволовые клетки
Ученые из Университета штата Северная Каролина совместно с китайскими исследователями создали искусственные стволовые клетки, предназначенные для восстановления сердечных мышц. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Communications.Биотехнологи изготовили имитирующие клетки наночастицы из биоразлагаемого полимера гликозилированной ..
2016-12-30 4161 0 Технология
0
В Японии научились создавать нервные клетки из кожи
В Японии специалистами создана универсальная методика получения нервных клеток из кожи. Данная разработка сможет помочь, по утверждению исследователей, в будущем лечить людей с повреждениями тканей ЦНС, которые возникают в результате поражений мозга, как головного, так и спинного. О прогрессе ученых ..
2015-05-04 1716 0 Технология
0
Стволовые клетки научились получать из тел усопших
Обнаруженные ещё в прошлом веке стволовые клетки обозначили новый этап в развитии медицины. Обладающие свойством самообновления и способные превратиться в любой вид ткани, эти клетки открывают перед человечеством не только новые возможности для борьбы с болезнями, но и дарят надежду на бессмертие. Благодаря многочисленным ..
2012-12-27 1562 0 Технология
0
Учёные Поднебесной научились получать клетки мозга из мочи
Китайские учёные из Института медицины и здравоохранения Гуанчжоу (GIBH) научились создавать клетки головного мозга человека без использования эмбриональных стволовых клеток. Материал для строительства был найден в самом неожиданном месте: исследователи нашли простой способ превращать в нейроны клетки, ..
2012-12-10 1953 0 Технология
0
Ученые создали новый вид полимера
Ученые из американского университета Duke University создали необычный полимер, который практически невозможно разрушить. Исследования ученых показали, что созданный ими полимер способен восстанавливаться при разрушении и износе. Сам полимер, при воздействии на него, просто меняет свою структуру и физические свойства. ..
2013-08-6 2780 0 Технология
-1
Наночастицы научились обманывать иммунную систему
Исследователи из университета Пенсильвании научились защищать предназначенные для доставки лекарств наночастицы от действия макрофагов, снабдив их соответствующим пептидом из системы распознавания «свой»-«чужой». Работа опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит ScienceNow. Для защиты наночастиц ученые использовали последовательность белка CD47, который содержится ..
2013-02-22 1681 0 Технология
0
Нанороботы: скоро в ваших клетках
САМОСОБИРАЮЩИЕСЯ автоматы, которые могут транспортировать определенные молекулы к избранным клеткам, были созданы в лаборатории и испытаны в образце человеческой крови. Описанная в журнале Nature Nanotechnology система может использоваться, чтобы доставлять лекарственные препараты исключительно в больные или работающие ..
2013-11-2 1962 0 Технология
0
Стволовые клетки не восстанавливают сердце у взрослых
Данные исследования ученых из Корнельского университета и университета Бонна говорят, что стволовые клетки и в правду могут заменить мертвые ткани сердца после сердечного приступа в раннем возрасте, но те же клетки теряют эту регенеративную способность у взрослых.Исследование, которое провели на мышах, показало, ..
2012-08-1 1890 0 Технология
0
Побеждающих мужское бесплодие спермоботов показали на видео
Ученые из Института интегративных нанонаук в Дрездене представили видео спермоботов, которые могут доставлять мужские половые клетки до женских. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nano Letters, а кратко о них сообщает EurekAlert! Спермоботы представляют собой микромоторы спиралевидной ..
2016-01-15 1284 0 Технология
1
Ученые нашли способ исцелять паралич
Ученым из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии удалось превратить костные и жировые клетки взрослых людей в стволовые клетки, которые способны к регенерации любых тканей, включая сломанный позвоночник. Статья вышла в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.По ..
2016-04-05 1800 0 Технология
3
3D принтер напечатает человеческие органы
Когда-нибудь в будущем, когда вам нужна пересадка почки, вы можете получить 3D-печатный орган созданный именно для вас. Шотландские ученые разработали универсальную методику 3D печати тканей с помощь стволовых клеток. На сегодняшний день, таким образом уже можно изготавливать элементы ..
2013-02-7 4150 0 Технология
0
Ученые вырастили сердечные мышцы для морских свинок
Ученые восстановили поврежденные участки сердечной мышцы морских свинок при помощи клеток сердца (кардиомиоцитов), выращенных из человеческих эмбриональных стволовых клеток, сообщает The Seattle Times. Сердце морской свинки бьется со скоростью 200-250 ударов в минуту, примерно на верхнем ..
2012-08-9 1699 0 Технология
0
Стволовые клетки кожи помогут вылечить облысение
Ученые из Института Макса Планка в Кельне нашли новый способ получения стволовых клеток, который можно использовать для борьбы с облысением, а также для уменьшения количества экспериментов над животными. Применяя разработанный метод, биологи сумели вырастить кожу мышей в чашке ..
2016-12-21 4106 0 Технология
0