Лечебные РНК научились доставлять в клетки ультразвуком

  • 29 января, 2017
    0 Comments

    Американским ученым удалось доставить молекулы РНК в слизистую оболочку кишечника живых мышей с помощью ультразвука. Результаты работы опубликованы в журнале Gastroenterology.

    Сотрудники Массачусетского технологического института и Бостонской детской больницы ранее обнаружили, что проницаемость мембран клеток кишечника для небольших лекарственных молекул можно повысить с помощью эффекта нестационарной кавитации. Он заключается в том, что под действием ультразвука с заданными параметрами в жидкости происходит образование небольших пузырьков, которые быстро схлопываются и «проталкивают» молекулы внутрь клетки. Ученые решили выяснить, подходит ли подобный метод для доставки в клетки макромолекул, в частности РНК.

    В эксперименте они использовали мышиную модель синдрома раздраженного кишечника — тяжелого хронического воспалительного заболевания толстой кишки. Животным с помощью клизмы вводили раствор малых интерферирующих РНК (миРНК), которые блокируют трансляцию матричной РНК (мРНК) одного из важнейших медиаторов воспаления — фактора некроза опухолей альфа (ФНО-α). Одновременно с этим на раствор действовали полусекундными импульсами ультразвука с частотами от 20 до 100 килогерц.

    В результате этого продукция ФНО-α в слизистой оболочке толстой кишки снизилась в 7–10 раз, что практически полностью устранило ее воспаление. Мыши переносили процедуру хорошо, несмотря на острый воспалительный процесс. Введение миРНК без воздействия ультразвуком эффекта не производило.

    После этого исследователи провели эксперимент с более крупными молекулами. Они вводили в кишечник мышей мРНК, кодирующую фермент люциферазу, и ее субстрат D-люциферин. При окислении люциферазой люциферин испускает видимый свет (это явление носит название биолюминисценции). Под действием ультразвука мРНК и люциферин проникли в клетки, которые начали синтезировать люциферазу и светиться. Интенсивность биолюминисценции слизистой оболочки кишечника при использовании ультразвука оказалась в 11 раз больше, чем без него.

    Получив подобные результаты, ученые создали компанию Suono Bio для дальнейшей разработки, клинических испытаний и коммерциализации технологии. В настоящее время они работают над созданием капсул для приема внутрь, которые содержат и заданную РНК, и источник ультразвуковых импульсов. Подобное устройство должно избавить врачей и пациентов от необходимости использования клизм и вводимых ректально генераторов ультразвука.

    ОригиналОлег Лищук https://nplus1.ru/news/2017/01/23/us-rna

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    Ученые из клиники Майо решили изучить влияние микрогравитации на рост и биологические свойства стволовых клеток, для чего в ближайшее время будет подготовлен эксперимент по культивирования стволовых клеток человека на МКС. Спицалисты считают, что микрогравитация и невесомость могут не просто менять регенеративный потенциал стволовых клеток, но и стать новым способом более эффективного культивирования и найти свое применение в тканевой инженерии.

  • Twitter лента