Изучая геном раковых клеток, ученые обнаружили огромное количество генов, которые изменились, исчезли или были продублированы. Эти важные данные для разработки новых препаратов позволили ученым разработать новейшие наночастицы против онкогенных мутаций.
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали наночастицы для транспортировки РНК, которые позволяют быстро проверить действие новых препаратов на мышах. Оказалось, что наночастицы, нацеленные на белок ID4, уменьшают размер опухолей яичников. Целью исследования являлась точная настройка препаратов против конкретных белков, в том числе тех, которые не имеют «карманов» для взаимодействия с препаратами. Новые наночастицы транспортируют короткие нити РНК, которые отключают определенный ген.
Обычно для создания препарата ученые уже проверяют функции многих генов, работа которых нарушается в опухолях яичников. Выявление генов, необходимых для выживания раковых клеток, сужает список потенциальных целей для нескольких десятков. На следующем этапе ученые выводят поколение мышей без указанных генов, чтобы изучить их поведение при развитии опухолей. Обычно исследования занимают два-четыре года.
Гораздо проще изучать гены уже после появления опухоли. РНК-интерференция позволяет сделать это. Короткие нити РНК связываются с матричной РНК (мРНК), которая «раздает» инструкции белкам из ядра клетки. При разрушении мРНК нарушается выработка белков.
С 1990 года ученые пытались применять эту методику, но не могли заставить РНК проникать в опухоли. Собрав усилия по разработке наночастиц, исследователи решили сосредоточиться на белке ID4, поскольку он вырабатываются в трети агрессивных опухолей яичников.
Ген, который кодирует транскрипционный фактор, по-видимому, участвует в эмбриональном развитии. Его работа завершается при рождении человека, но в редких случаях возобновляется и приводит к появлению рака яичников. Ученые разместили на поверхности наночастиц короткий фрагмент белка, который позволяет им проникнуть в опухолевые клетки. Эти фрагменты воздействуют на белок p32 и становятся частью эндосомы. Так целевой белок попадает в основную часть клетки и начинает разрушение мРНК. Опыты на мышах показали, что наночастицы с РНК уничтожили большинство опухолей.
