Клетки из ДНК могут выживать внутри живых клеток

Ученые Оксфордского университета впервые показали, что молекулярные клетки, собранные из ДНК, могут проникать и выживать внутри живых клеток.

Работа, выполненная в сотрудничестве физиков и молекулярных нейробиологов Оксфорда, демонстрирует, что искусственные клетки из ДНК, которые можно использовать для доставки лекарств, способны проникать в живые клетки, что потенциально может привести к новым методам доставки препаратов.

Отчет об исследовании опубликован в журнале ACS Nano.

Клетки, разработанные исследователями, состоят из четырех коротких цепочек синтетической ДНК. Эти цепочки спроектированы так, что они самостоятельно собираются в тетраэдр (пирамиду с четырьмя треугольными гранями) высотой около 7 нанометров.

Ранее оксфордские исследователи показали, что возможно собирать эти клетки вокруг молекул белка, захватывая его внутрь, и что клетки из ДНК можно запрограммировать на открывание при встрече со специфическими «триггерными» молекулами, присутствующими внутри клеток.

В новом эксперименте они ввели помеченные флуоресцентным красителем ДНК-тетраэдры в культивируемые в лаборатории клетки человеческой почки. При последующем изучении клеток под микроскопом выяснилось, что клетки оставались в значительной степени неповрежденными, выдерживая атаку клеточных ферментов, по крайней мере в течение 48 часов. Это ключевой прогресс: чтобы быть полезным в качестве средства доставки лекарств, ДНК-клетка должна эффективно проникать в клетки и выживать до момента высвобождения своего груза в нужном месте и в нужное время.

«На данный момент мы лишь тестируем нашу способность создавать и контролировать клетки из ДНК, — сказал профессор Эндрю Тёрберфилд с факультета физики Оксфордского университета, руководивший работой. — Однако эти результаты являются важным первым шагом к доказательству того, что ДНК-клетки можно использовать для доставки грузов, таких как лекарства, внутрь живых клеток».

Профессор Тёрберфилд отметил: «Предыдущие исследования показали, что размер частиц является важным фактором в их способности проникать в клетки: частицы радиусом менее 50 нанометров оказываются гораздо успешнее в этом, чем более крупные. При размере 7 нанометров наши ДНК-тетраэдры достаточно компактны, чтобы легко проникать в клетки, но все еще достаточно велики, чтобы нести полезный груз. Теперь необходима дополнительная работа, чтобы понять, как именно этим ДНК-клеткам удается проникать внутрь живых клеток».