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:
Разработана 4D печать, при которой предметы самоорганизуются
Мы живем в трехмерном мире, но иногда в наших разговорах всплывает 4D, например, когда мы описываем четвертое измерение в фильмах или выдвигаем гипотезу по метафизике - это, тот же основополагающий принцип: желание превзойти нынешний уровень человечества и/или понять человеческое состояние, сообщает it-site.net. Армия ..
2013-12-2 2205 0 Технология
0
Разработана 4D печать, при которой предметы самоорганизуются
Мы живем в трехмерном мире, но иногда в наших разговорах всплывает 4D, например, когда мы описываем четвертое измерение в фильмах или выдвигаем гипотезу по метафизике - это, тот же основополагающий принцип: желание превзойти нынешний уровень человечества и/или понять человеческое состояние, сообщает it-site.net. Армия ..
2013-12-2 0 0 Технология
0
Искусственный фотосинтез стал эффективным
На химфаке Королевского технического института в Швеции сумели создать искусственный механизм фотосинтеза, который по скорости химической реакции не уступает фотосинтезу растений. По словам самих исследователей, это открывает новые перспективы в альтернативной энергетике. Раньше многие пытались воспроизвести часть ..
2012-04-13 3888 0 Технология
0
Японские ученые вырастили функциональные ткани печени
Ученые в Японии вырастили функциональную ткань человеческой печени из стволовых клеток. Новая технология позволит решить проблему нехватки донорских тканей для трансплантации. Ученые для начала вырастили «зародыш» печени из человеческих стволовых клеток, а потом пересадили их живым мышам. В результате ..
2013-07-9 1853 0 Технология
0
Создана ткань, которую нельзя выпачкать
Австралийские ученые разработали новое тканевое покрытие, которое не поддается загрязнению: оно активно отталкивает от себя грязь, сильные кислоты, жиры и другие загрязнители. Тун Линь совместно со своими коллегами из Университета Дикена в Австралии объясняют, что при создании нового типа ткани ..
2012-05-7 2894 0 Технология
0
Ученые создали кристаллографию без кристаллов
Японские ученые открыли способ исследования структуры молекул в рентгеновских лучах без предварительной кристаллизации. Новая методика опубликована в журнале Nature. Обзор статьи приводится на сайте издания. Зафиксировать молекулы для последующего просвечивания рентгеновскими лучами помогла специально разработанная металло-органическая ..
2013-03-29 1378 0 Технология
0
Найден новый способ превращения смартфона в микроскоп
Ученые из Австралии разработали простой и недорогой способ превратить смартфон в микроскоп с большим разрешением. Это открытие, по их мнению, может стимулировать развитие науки и медицины в развивающихся странах. В исследовании, опубликованном в четверг на страницах журнала Biomedical Optics Express, авторы предлагают ..
2014-04-27 1617 0 Технология
0
Дизельное топливо больше не понадобится
Солнечные электростанции ОАО «Сахаэнерго», дочернего предприятия ОАО АК «Якутскэнерго» (входит в холдинг «РАО ЭС Востока»), установленные в Кобяйском, Оймяконском, Верхоянском и Олекминском улусах, успешно прошли испытание холодом и за зимние месяцы выработали 9 826 кВт*ч электроэнергии. При этом экономия дорогостоящего дизельного топлива ..
2014-04-22 1602 0 Технология
0
Препарат нового типа назвали непобедимым антибиотиком
Ученые представили теиксобактин — антибиотик нового типа, убивающий широкий спектр грамположительных бактерий, которые стали неуязвимыми для иных препаратов. По мнению исследователей, для возникновения резистентности к новому веществу (взятому из почвенных бактерий, не поддающихся культивированию в лаборатории) понадобится как минимум ..
2015-01-15 3921 0 Технология
0
Медь помогла нанофотонике преодолеть дифракционный предел
Ученые из МФТИ впервые создали нанофотонные компоненты на основе меди, которые могут эффективно преобразовать свет в поверхностные электромагнитные волны. Это позволит обойти дифракционный предел, который накладывает ограничения на создание нанофотонных микросхем. Результаты исследования опубликованы в журнале ..
2016-02-19 1552 0 Технология
1
Одноатомная «лупа» помогла увидеть отдельные связи в молекуле
Физики из Испании и Великобритании разработали методику заключения света в резонатор объемом всего в 1 кубический нанометр. Это помогло ученым изучить колебания отдельных связей в одиночной молекуле: резонатор усилил взаимодействия между колебаниями атомов и светом в миллион раз. По словам авторов, ..
2016-11-12 8747 0 Технология
0
Стимуляция миелинизации нейронов помогла восстановить мозг после инсульта
Американским ученым удалось добиться восстановления ткани мозга после инсульта белого вещества у мышей за счет стимуляции миелинизации поврежденных нейронов. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Ишемический инсульт представляет собой острое нарушение ..
2016-12-13 3762 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 1451 0 Технология
0
НАСА раздвигает границы технологии 3D-печати
НАСА успешно протестировало самые сложные части ракетного двигателя, когда-либо разработанные агентством, напечатанные с помощью технологии 3D-печати, на испытательном стенде в Центре космических полетов НАСА имени Маршалла в Хантсвилле, Алабама. Инженеры НАСА раздвигают границы технологии, ..
2014-09-04 1822 0 Технология
0
Переворот в лечении рака
Счастливый, буквально исторический, случай исцеления Эмили Уайтхед. Западные медики предложили новый подход к решению проблемы. Наглядным примером его эффективности может служить случай семилетней американской девочки Эмили Уайтхед, страдавшей одной из форм лейкемии - острым ..
2013-03-20 5983 0 Технология
0