ДНК помогла создать новый тип действенных лекарств от рака

ДНК помогла создать новый тип действенных лекарств от рака

Молекула ДНК не только хранит генетическую информацию, но и обладает ещё одним ценным свойством: её цепи очень строго организованы на наноразмерном уровне. Эта особенность позволила использовать её как мощный инструмент для конструирования наноструктур и наноизделий, в том числе лекарственных препаратов.

Около 30 лет назад американский нанотехнолог Недриан Симан (Nadrian Seeman) предположил, что но основе правильно подобранных одиночных цепей ДНК можно сложить фигуру любой сложности для любых целей. Его работы положили начало целой области науки (DNA nanotechnology).

В сущности, исследователю необходимо создать и собрать в одном месте определённые фрагменты ДНК в нужной пропорции и наблюдать за процессом самосборки, когда коплементарные основания отыщут друг друга и сформируют задуманную структуру.

Современные нанотехнологии развиваются огромными темпами и вот теперь специалисты американской компании Parabon NanoLabs создали на их основе эффективное лекарство для борьбы со смертоносным раком мозга или мультиформной глиобластомой, а также раком молочной железы.

Достичь этого результата учёным удалось с помощью комбинации двух технологий созданных компанией: платформы по разработке лекарственных препаратов Parabon Essemblix Drug Development Platform и системы компьютерного проектирования Parabon inSēquio Sequence Design Studio.

Уникальность нового метода получения препарата заключается в том, что его, по сути, отпечатывают на 3D-принтере: молекулу за молекулой. И в основе этого процесса лежит та самая самосборка фрагментов ДНК. Но ещё более примечательно то, что для конструирования макромолекул различной структуры используется классический компьютерный приём манипулирования элементами интерфейса drag-and-drop (дословно "тащи-и-бросай").

Программное обеспечение inSēquio позволило учёным спроектировать участки ДНК со строго определёнными функциональными компонентами. То есть на некоторых одиночных цепочках закрепляется молекула вещества, оказывающего терапевтический эффект, а на других − группа атомов или молекула, распознаваемая клеточными рецепторами определённого органа или ткани.

После этого исследователи оптимизировали свои модели с помощью суперкомпьютера и специальной платформы Parabon Computation Grid, которая производит поиск соответствующих одиночных последовательностей ДНК для их дальнейшей самосборки в новые структуры.

Получаемый препарат обладает исключительной специфичностью и, попав в организм, отправляется прямиком к очагу заболевания. Благодаря комбинации различных технологий (как описанного выше программирования, так и химического синтеза), разработчикам удалось получить в короткие сроки триллионы идентичных копий нужных макромолекул.

По заверениям производителей выпуск серии необходимого препарата может занять от нескольких недель до нескольких дней. Новая технология оставила далеко позади себя традиционные методы изготовления противораковых лекарственных препаратов, многие из которых основаны на том же методе.

"Самое главное, что отличает нашу технологию от существующих в мире аналогов, это способность быстро и точно расположить каждый атом на своё место в соединении, которое мы создаём", − подчёркивает президент компании и один из ведущих разработчиков Стивен Арментрут (Steven Armentrout).

Создание и продвижение новой технологии частично финансируется Национальным научным фондом США (NSF). Все права на новый способ изготовления лекарств защищены соответствующим патентом.

В официальном пресс-релизе NSF разработчики рассказывают, что не собираются останавливаться на достигнутом и планируют использовать свои наработки для создания синтетических вакцин, а также препаратов для генной терапии.

Кроме того, новая технология имеет большие перспективы и вне медицины, например, в области обработки данных и в производстве молекулярных наносенсоров.

Также по теме: В США создан ДНК-робот для борьбы с раком Японцы выпустили молекулярный поезд на рельсы из ДНК Известный генетик предлагает посылать вакцины по электронной почте  Революция в медицине: Еврокомиссия разрешила препарат, воздействующий на ДНК

vesti.ru

Похожие новости:
Японцы создают компьютер для разработки лекарств против рака
Специалисты из японского Института физико-химических исследований (RIKEN) планируют построить самый быстрый в мире суперкомпьютер, который позволит разрабатывать препараты для борьбы с раком, сообщает во вторник японское издание Japan Daily Press.Компьютер будет использоваться для анализа структуры белков. Новая ..
2014-01-14 2266 0 Технология
0
Сроки создания новых действенных лекарств оценили в 100 лет
Американские ученые представили подробные расчеты того, сколько времени требуется для перехода от фундаментальных исследований в медицине к разработке новых лекарств от смертельно опасных болезней. Нанеся на специальную карту последовательность открытий, ученые выяснили, что сейчас для создания одного действенного ..
2015-09-26 1798 0 Технология
1
Лекарство от СПИДа подавляет агрессивный рак груди
Ученые сделали сенсационное открытие. Возможно, вскоре вирус коровьей оспы сможет спасти больных агрессивной формой рака груди. Кстати, возбудитель оспы - препарат нельфинавир, который использовали в опыте, также подавляет и ВИЧ. Тесты, проведенные исследователями Стэнфордского Университета, ..
2012-10-7 2542 0 Технология
0
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 2103 0 Технология
0
Наноцепочки как ключ к ранней диагностике рака
Новая нанотехнология, разработанная командой учёных из западного резервного университета Кейза (Case Western Reserve University), позволяет обнаружить метастазы на ранних этапах их появления. Это ещё один шаг на пути к ранней диагностике и развитию действенных методов лечения.Команда учёных разработала наноцепочки, ..
2012-09-27 1646 0 Технология
1
Казахстанские ученые разрабатывают умное лекарство
Заместитель председателя Исполнительного совета Назарбаев Университета Алмаз Шарман. В геномной лаборатории Центра наук о жизни Назарбаев Университета ученые разрабатывают "умные бомбы" - лекарства, способные точечно уничтожать раковые клетки. Об этом в интервью "Казахстанской Правде" рассказал заместитель председателя ..
2012-06-29 2078 0 Технология
0
Новый метод лечения рака основанный на нанотехнологиях
Обычно, лечение рака сопровождается множеством побочных действий, таких как тошнота и рвота. Интенсивность побочных эффектов настолько остра, что она представляет собой некие устрашающие факторы, сдерживающие дальнейшее лечение. Причиной этих эффектов является то, что существующие методики лечения ..
2012-06-10 5903 0 Технология
0
Ученые нашли новый способ борьбы с раком легких
Почти миллион человек ежегодно умирает от рака легких и Всемирная организация здравоохранения ожидает, что уровень смертности будет продолжать расти, поскольку все больше людей начинают курить. Однако, исследователям удалось сделать важный шаг в борьбе с этой болезнью и спасением ..
2014-06-02 3397 0 Технология
0
Иммунотерапия помогла ранее безнадежным онкобольным
Американские ученые разработали новый вид иммунотерапии рака, значительно превосходящий по эффективности все имеющиеся виды лечения. В ранних клинических испытаниях новой методики удалось достичь полного излечения пациентов, которые считались безнадежными. Предварительные результаты этих испытаний были представлены 14 февраля 2016 ..
2016-02-17 1804 0 Технология
0
Онкология не будет приводить к смерти за считанные месяцы
Историческая революция в медицине. В ближайшие годы рак из смертного приговора может стать хронической болезнью, протекающей долгие годы, как это уже произошло с ВИЧ. Такое возможно благодаря новому революционному лечению. Через пять-десять лет эксперты будут способны расшифровать ДНК раковых клеток ..
2013-01-30 2023 0 Технология
0
Химики РФ предложили новый способ создания лекарств
Специалисты Института органической химии Российской академии наук (ИОХ РАН) сравнили три модели доставки лекарств на основе ионных жидкостей в клетки организма и предложили платформу для разработки соответствующих препаратов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале ACS Medicinal ..
2015-10-09 2055 0 Технология
0
В США создан ДНК-робот для борьбы с раком
Миниатюрные "капсулы" для лекарств создали из молекул ДНК американские исследователи. Микроскопические механизмы способны самостоятельно находить и выдавать полезный груз клетке злокачественной опухоли. Авторы разработки — Шон Дуглас (Shawn Douglas) из института Висса (Wyss Technology) и Идо Бачелет (Ido Bachelet) ..
2012-02-22 2391 0 Технология
0
Нанобиочип даёт надежду онкологическим больным
Совершенно новый диагностический инструмен для раннего выявления рака ротовой полости - нано-биочип, был разработан командой американских учёных под руководством профессора Джона Макдевитта в Университете Райса, Хьюстон, штат Техас, сообщает нам Dentistry.co.uk. Высокочувствительный датчик, очень похожий на зубную щётку, ..
2011-11-8 2130 0 Технология
0
Ученые из США создали препарат для борьбы с раком
Управление продовольствием и медикаментами Соединенных Штатов Америки (FDA) одобрило революционный препарат, способный выборочно убивать клетки раковой опухоли, не повреждая при этом здоровые клетки. За основу в новом препарате взят Imlygic вирус talimogene laherparepvec (T-VEC), генетически ..
2015-11-08 2578 0 Технология
0
Ирландские учёные нашли новый способ лечения рака
Ирландские учёные из Королевского университета Белфаста (Queen's University Belfast) нашли новый способ лечения рака гортани и шейки матки. Специалистам Королевского центра по исследованию раковых заболеваний и клеточной биологии удалось выяснить, что здоровые ткани, окружающие злокачественные ..
2012-08-11 2602 0 Технология
0