Российские ученые разработали простой и дешевый метод сохранения молекул ДНК. Для этого они заключили нуклеиновую кислоту в оболочку из древообразного полимера — она безопасна и защищает ДНК от разрушения в воде. Исследование опубликовано в журнале в International Journal of Molecular Sciences.
Молекулы ДНК широко применяются в медицине: к примеру, на их основе разрабатывают новые эффективные вакцины. На сегодняшний день актуальны исследования, посвященные созданию систем хранения ДНК в лаборатории. Чаще всего прибегают к наиболее простому и распространенному методу — заморозке, однако она может повредить ДНК или оказать нежелательное влияние на его структуру. Другой способ — это химическая инкапсуляция, то есть помещение ДНК в полимерную оболочку.
В настоящее время активно изучаются дендримеры (древообразные полимеры) как синтетические невирусные системы доставки и хранения ДНК. Подобные конструкции выглядят по-разному. Наиболее интересны ученым те структуры, где молекула нуклеиновой кислоты окружена дендримерами, которые напоминают стволы деревьев (ядра дендримера) с ветвями. Вместе с молекулой ДНК они образуют дендриплексы, использующиеся для доставки лекарственных веществ.
Российские ученые взяли за основу один из классических видов подобных композитов — полиамидоаминный (ПАМАМ). Он довольно сложен в получении и токсичен для живых клеток. Исследователи разработали новый метод, позволяющий при комнатной температуре получать тип дендримеров с высокими выходами 97–98% всего в два этапа. В качестве «ствола» дендримера использовались безопасные для клеток тиакаликсарены. Этот тип ядра помог добиться различного расположения ветвей в дендримере, что привело к созданию структур с новыми свойствами. Полученные дендримеры показали высокую эффективность, связываясь с молекулами нуклеиновой кислоты и защищая ее от разрушения в воде.
«Таким образом, "замена" ядра позволила нивелировать недостатки известных ПАМАМ-дендримеров и придать им ранее недоступные свойства. Новые соединения требуют значительно меньше трудовых и экономических затрат, а внедрение такого метода инкапсуляции позволит разрабатывать более эффективные системы доставки, стабилизации и хранения ДНК. В дальнейшем мы планируем применить полученные дендримеры в ДНК-сенсорах. Наша разработка может быть востребована и при создании вакцин для профилактики опасных заболеваний человека, в частности COVID-19», — заключает Иван Стойков, заведующий кафедрой органической и медицинской химии Химического института имени А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
