Наносоломинки безопасно и эффективно доставили молекулы в клетки человека

Москва, 11:58, 02 Ноя 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Исследователи из Стэнфордского университета создали наносоломинки, стекловидные миниатюрные трубки, пробивающие небольшие отверстия в клеточных стенках для доставки внутрь своего содержимого.

Современные ученые могут создать идеальную молекулу для редактирования генов, лечения рака или направления развития стволовых клеток. Но ни одна задача не будет выполнена, если не удастся ввести молекулы в структуру, которой нужно манипулировать. Команда специалистов, возглавляемая Николасом Мелошем, предложила использовать для этих целей наносоломинки, сообщает sciencedaily.com. Результаты исследования представлены в статье журнала Science Advances.

Группа начала тестировать наносоломинки около 5 лет назад. Сейчас специалисты показали, что техника работает на человеческих клетках. Она может ускорить медицинские и биологические исследования и, в будущем привести к более эффективной генной терапии болезней глаз, иммунных расстройств и рака.

Идея введения веществ через клеточную мембрану не нова. Но ученые сталкиваются с рядом сложностей при ее осуществлении. Так, распространенных метод электропорации, отличается неточностью и может в процессе убить множество клеток. Вирусы эффективно доставляют груз, но создают риск для здоровья организма. Ученые пытаются заменить их более безопасными структурами, но при этом падает эффективность.

Начав опыты, команда Мелоша повысила точность воздействия тока при электропорации за счет наносоломинок. Структуры концентрировали заряд, создавая маленькие, одинаковые отверстия в мембране. Их размера было достаточно, чтобы пропустить нужные молекулы и не нанести серьезного ущерба клетке. Ток также направлял вещества прямо через поры, повышая скорость и точность их движения.

На тот момент авторы работали с животными клетками. В новом исследовании они показали, что метод подходит и для человеческих образцов. Ученые успешно доставили молекулы в три типа людских клеток и структуры мышиного мозга. Методика действовала быстрее, точнее и эффективнее существующих альтернатив. Так, наносоломинкам требовалось только 20 секунд для доставки молекул в клетки, при этом их смертность составляла менее 10%.

Сейчас Мелош с коллегами тестируют систему на иммунных структурах, создающих больше всего сложностей при попытках доставки в них препаратов.