Российские ученые научились настраивать ДНК для создания умных лекарств
Российские ученые нашли способ управлять молекулами ДНК, которые меняют свою форму в зависимости от кислотности окружающей среды. В будущем это может помочь создавать противоопухолевые лекарства, которые будут активироваться непосредственно в опухоли.
МОСКВА, 24 октября /Новости науки/. Российские ученые разработали способ управлять молекулами ДНК для создания лекарств, которые в будущем смогут активироваться непосредственно в опухолях. Об этом сообщает пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
Разработка основана на том, что здоровые ткани и опухоли могут различаться по уровню кислотности. Ученые предлагают использовать это различие для создания лекарств, которые будут включаться только при определенных условиях. Для этого необходимо научиться точно управлять молекулами, способными реагировать на изменения окружающей среды.
Исследователи использовали особые участки ДНК, которые могут менять свою форму в зависимости от кислотности. В обычных условиях они соединяются друг с другом, напоминая застегнутую молнию. Когда среда становится более кислой, соединение распадается, а отдельные участки ДНК сворачиваются в небольшие объемные структуры, похожие на бочонки.
Ученые создали два варианта таких молекулярных переключателей. В первом участки ДНК были соединены короткой нитью, во втором существовали отдельно. Оба варианта реагировали на изменение кислотности, однако их поведение можно было регулировать.
Специалисты выяснили, что для управления переключателями достаточно изменить их строение. Например, чем длиннее нить, соединяющая участки ДНК, тем легче они меняют свою форму. Благодаря этому переключатель может срабатывать даже при небольшом повышении кислотности.
Ученые научились точно регулировать работу ДНК
Еще один способ настройки заключается в изменении прочности соединения между участками ДНК. Если они крепко удерживаются друг за друга, для изменения формы требуется более кислая среда. Если соединение ослабить, переключатель срабатывает при меньшей кислотности.
Таким образом, исследователи научились заранее задавать условия, при которых молекула будет менять свою форму. Точность настройки достигла десятых долей единицы по шкале кислотности pH.
На основе экспериментов ученые создали математическую модель, которая позволяет рассчитывать необходимое строение ДНК-переключателя. Теперь специалисты могут заранее определять, при какой кислотности он должен сработать, и подбирать подходящую конструкцию.
Разработка основана на том, что здоровые ткани и опухоли могут различаться по уровню кислотности. Ученые предлагают использовать это различие для создания лекарств, которые будут включаться только при определенных условиях. Для этого необходимо научиться точно управлять молекулами, способными реагировать на изменения окружающей среды.
Исследователи использовали особые участки ДНК, которые могут менять свою форму в зависимости от кислотности. В обычных условиях они соединяются друг с другом, напоминая застегнутую молнию. Когда среда становится более кислой, соединение распадается, а отдельные участки ДНК сворачиваются в небольшие объемные структуры, похожие на бочонки.
Ученые создали два варианта таких молекулярных переключателей. В первом участки ДНК были соединены короткой нитью, во втором существовали отдельно. Оба варианта реагировали на изменение кислотности, однако их поведение можно было регулировать.
Специалисты выяснили, что для управления переключателями достаточно изменить их строение. Например, чем длиннее нить, соединяющая участки ДНК, тем легче они меняют свою форму. Благодаря этому переключатель может срабатывать даже при небольшом повышении кислотности.
Ученые научились точно регулировать работу ДНК
Еще один способ настройки заключается в изменении прочности соединения между участками ДНК. Если они крепко удерживаются друг за друга, для изменения формы требуется более кислая среда. Если соединение ослабить, переключатель срабатывает при меньшей кислотности.
Таким образом, исследователи научились заранее задавать условия, при которых молекула будет менять свою форму. Точность настройки достигла десятых долей единицы по шкале кислотности pH.
На основе экспериментов ученые создали математическую модель, которая позволяет рассчитывать необходимое строение ДНК-переключателя. Теперь специалисты могут заранее определять, при какой кислотности он должен сработать, и подбирать подходящую конструкцию.
