Ученые выяснили, сколько полезных молекул можно присоединить к бактериальным вирусам
Бактериальные вирусы, модифицированные красителями и лекарствами, можно использовать для одновременного обнаружения и терапии рака. Исследователи из Новосибирска выяснили, как такой подход влияет на проникающую способность вирусных частиц. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Molecules.
Хотя способов лечения рака довольно много, они недостаточно эффективны в случае метастазов: опухолевые «семена» могут долго таиться в тканях, недоступные для обнаружения и лечения, а затем «прорасти» — случится рецидив.
«Очень перспективен тераностический подход, в концепции которого препарат избирательно связывается с раковыми клетками и играет сразу две роли — диагностической метки и лекарственного средства. Многообещающей основой для разработки таких систем видятся нитчатые бактериофаги — вирусы бактерий. Они безопасны для человека, быстро размножаются, хорошо проникают в эукариотические клетки, а еще стабильны при нагревании и изменениях кислотности. Это дает возможность их модификации и, как следствие, тонкой настройки под конкретную задачу», — рассказывает Майя Дымова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.
Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) модифицировали нитчатые фаги. Для этого они провели реакцию между сложным эфиром N-гидроксисукцинимида и аминогруппой (NH2-) некоторых аминокислот белковой оболочки вируса. На другой конец эфира можно присоединить краситель или лекарство, однако, если прикрепить слишком много полезных молекул, есть риск снижения проникающей способности фага в опухолевые клетки.
Авторы проверили, каким количеством светящегося флуоресцеина удастся модифицировать вирус. Эффективнее всего проникали частицы, если концентрация FAM составляла 4 мМоль, коэффициент модификации был приблизительно 804,2 молекулы красителя на один фаг. Вместе с тем способность таких вирусов проникать в опухолевые клетки пятикратно снизилась.
«В дальнейшем мы планируем развивать эту систему: еще предстоит описать механизм внедрения вирусов в клетку, а также нужно попробовать присоединить к оболочке лекарственный препарат и оценить его эффективность», — делится планами Владимир Рихтер, заведующий лабораторией биотехнологии, заместитель директора ИХБФМ СО РАН.
