Наука не стоит на месте и в сегодняшний век технологий семимильными шагами идет вперед. Сегодня ученые нашли способ ускорить эволюцию молекул и направить их по нужному направлению. Этот способ называется VEGAS.
В этой статье расскажем об этом процессе, а также о том, какое значение эволюция молекул будет иметь для медицины.
В чем смысл направленной эволюции
Направленной называется эволюция, созданная в искусственных условиях, имитирующих условия реального мира. Суть идеи – направить процесс эволюции на конкретную последовательность ДНК для решения поставленных задач. Это позволяет разрабатывать новейшие лекарственные препараты, которые не имеют или практически не будут иметь побочных эффектов. Недавно научная работа, посвященная процессу направленной эволюции, впервые была удостоена Нобелевской премии.
Чтобы в полном объеме реализовать теорию научной эволюции, не хватало технологии, которая была создана только сейчас. Научное сообщество шло к этому на протяжении десятилетий, экспериментируя вначале на селекции растений, затем животных и бактерий, а сегодня на клетках человека. Чтобы получить нужную модель с желаемыми свойствами, эволюционный процесс проводился исключительно в лабораторных условиях, например, путем случайных мутаций генов. В ходе множественных экспериментов появилась именно та модель, которая была нужна.
Что такое технология VEGAS
Для реализации технологии используется вирус Синдбис как носитель модифицированного гена. Этот вирус заражает клетки, которые начинают мутировать, и делают они это в ускоренном режиме. В чаше, в которой происходит этот процесс, специально созданы условия, благоприятствующие генам, подвергающимся мутации.
На сегодняшний момент исследования позволяют применять технологию к клеткам млекопитающих, а значит, ее можно применить и к людям. Чтобы понять, насколько это эффективно, достаточно представить, что раньше для направленной эволюции клеток млекопитающих требовалось около четырех месяцев. За этот долгий период могло произойти не более двух мутаций. VEGAS работает иначе, поэтому на технологию возлагаются большие надежды.
У целевой мутации есть конкретная цель. В клетках человека имеется большое количество рецепторов GPCR, и большинство лекарств направлены именно на них. Если точно знать, как эти GPCR меняют форму и из спящего состояния переходят в активное, появятся более точные методы диагностики и лечения многих заболеваний.
Чтобы продемонстрировать потенциал технологии для разработки лекарственных препаратов, ученые использовали ее для быстрой разработки небольших молекул, называемых нанотелами. Эти нанотела могут активировать различные рецепторы, включая рецепторы дофамина и серотонина, которые есть в клетках мозга и на которые нацелены многие неврологические и психиатрические препараты.
Научный мир с нетерпением ждет развития VEGAS, так как технологию называют быстрым преобразователем генов и наиболее эффективным из всех возможных методов. Тем, кто далек от науки, сложно оценить всю значимость процесса, но общество не оставило без внимания новость о том, что в недалеком будущем будет возможно излечение при помощи нанотел генетических заболеваний, а также нейтрализация тех генов, которые могут стать причиной развития рака.
