Аптамеры - сконструированные в лаборатории одноцепочечные молекулы ДНК. Они действуют как синтетические аналоги антител и позволяют распознать и обнаружить, например, раковые клетки. Однако из-за длины этих молекул их бывает сложно синтезировать.
Ученые Красноярского научного центра СО РАН с коллегами из Москвы, Финляндии, Германии, Канады, Японии и США оптимизировали аптамер для диагностики раковых клеток. Новая последовательность состоит не из 80, а из 35 нуклеотидов. Перед тем как обрезать молекулу, специалисты создали ее трехмерную модель. Для программирования и расчета были использованы ресурсы нескольких мировых научных лабораторий.
Действие усеченного аптамера ученые проверили на окрашенных тканях опухоли легкого. Подобно антителам, аптамеры связываются со специальными клетками-мишенями и позволяют «увидеть» раковые опухоли и границы их распространения. Новая модификация аптамера с более высокой точностью связывался с опухолевыми клетками легких, но не соединялся со здоровыми тканями.
«Мы убрали ненужный «хвост», который увеличивал возможности аптамера связываться с другими клетками. К тому же длинная молекула имеет большую степень свободы: может свернуться, реагируя на внешние условия, и уже не будет выполнять своей роли. В эксперименте с раковыми клетками легких короткие аптамеры хорошо связывались и окрашивали ткани рака, и при этом переставали помечать другие, находящиеся вокруг здоровых клеток или ткани других типов рака. «Удаление хвоста» сделало аптамер более специфичным, а также позволило значительно удешевить и облегчить его синтез из-за меньшего количества нуклеотидов», — пояснила руководитель проекта, доктор биологических наук, заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН Анна Кичкайло.
