Углеродные нанотрубки доставляют РНК-интерференцию в Т-клетки для блокировки ВИЧ

Перспективный метод генной терапии использует короткие фрагменты двухцепочечной РНК (интерферирующая РНК, siRNA), которые связываются с определёнными генами и блокируют их «перевод» в соответствующий, связанный с болезнью белок. Проблемой остаётся эффективная и целенаправленная доставка siRNA в клетки. Исследователи под руководством Хонджи Дай из Стэнфордского университета выбрали в качестве «транспортного средства» углеродные нанотрубки.

Это позволило им успешно доставить в человеческие Т-клетки и первичные клетки крови фрагменты siRNA, которые «выключают» гены специфических рецепторов и ко-рецепторов ВИЧ на поверхности клеток. Это оставляет вирусам ВИЧ мало «входных люков». Учёные сообщают в журнале Angewandte Chemie, что такой подход обеспечивает гораздо лучший эффект «замолкания» генов в клетках по сравнению с современными транспортными системами на основе липосом.

Т-клетки — один из типов белых кровяных телец, важных для иммунной защиты; они обнаруживают и уничтожают поражённые вирусом клетки. Однако сами они являются мишенью для ВИЧ. Чтобы проникнуть в Т-клетку, вирус должен сначала прикрепиться к рецептору CD4. Также задействован ко-рецептор CXCR4. Использование коротких интерферирующих цепочек РНК позволяет «выключить» гены CD4 и CXCR4 в Т-клетке. Клетка перестаёт производить эти рецепторы, и вирус не находит точек атаки на её поверхности. Как показали предыдущие работы, это может значительно замедлить ВИЧ-инфекцию.

Но как доставить фрагменты РНК в Т-клетки? Оболочки непатогенных вирусов можно использовать для проникновения генетического материала в клетки, но это опасно в терапевтических применениях, так как может вызывать аллергию. Липосомы, крошечные жировые пузырьки, безопасны, но оказались неэффективны для использования в Т-клетках. Дай и его коллеги протестировали новую транспортную систему: известно, что углеродные нанотрубки способны поглощаться клетками и одновременно «провозить» внутрь другие молекулы. Исследователи присоединили фосфолипиды — молекулы, из которых также состоят клеточные мембраны — к цепям полиэтиленгликоля. Фосфолипиды надёжно закрепляются на внешней стенке углеродных нанотрубок, в то время как цепи полиэтиленгликоля выступают в окружающий раствор. Необходимые молекулы siRNA были прикреплены к концам этих цепей. Попав внутрь клетки, РНК легко отсоединялась с помощью дисульфидного мостика.

Цитирование: Hongjie Dai, siRNA Delivery into Human T Cells and Primary Cells with Carbon-Nanotube Transporters, Angewandte Chemie International Edition 2007, 46, No. 12, doi: 10.1002/anie.200604295