Ученые расшифровали структуру молекулы, способной помочь в лечении рака
Российские ученые, используя уникальную экспериментальную базу, определили пространственную структуру аптамера (небольшого фрагмента молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, ДНК), способного распознавать опухолевые клетки мозга и доставлять непосредственно к ним медицинские препараты, сообщили РИА Новости.
Аптамеры — это небольшие (обычно от 20 до 100 нуклеотидов - "букв" ДНК) одноцепочечные молекулы со структурой, подобной нуклеиновым кислотам, и которые специфически связываются с различными молекулами-мишенями. По сути, аптамеры представляют собой нуклеотидные аналоги антител – молекул, вырабатываемых иммунной системой, однако получать их гораздо проще и дешевле. Благодаря этим свойствам аптамеры становятся востребованными в адресной доставке лекарств, которые будут попадать точно в цель, не нанося вред другим органам. Однако для создания эффективного медицинского препарата необходимо знать его пространственную структуру, механизм действия и мишень.
Нынешнее исследование проходило при участии ученых из Института физики имени Л.В.Киренского КНЦ СО РАН и Красноярского государственного медицинского университета на станции малоуглового рассеяния Курчатовского источника синхротронного излучения ("КИСИ-Курчатов"), открытой в 2018 году.
В ходе работы специалисты изучили ДНК-аптамеры, обладающие способностью связываться с клетками глиобластомы — агрессивной злокачественной опухоли головного мозга. Метод малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) позволил построить трехмерную карту распределения электронной плотности молекулы. На основе этой карты ученые смогли произвести молекулярное моделирование пространственной структуры аптамера.
В результате ученым удалось определить структуру аптамера, пригодного для использования в нейрохирургии, а именно, для эффективной визуализации злокачественных клеток глиобластомы во время операции. В будущем специалисты смогут создавать подобные ДНК-аптамеры и для других типов раковых клеток. В целом, полученные результаты позволят создавать эффективные медицинские препараты для адресной доставки лекарств.