Исследователи из Женевского университета разработали метод адресной доставки противоопухолевых препаратов с использованием синтетических цепочек ДНК. Созданная ими система способна распознавать клетки злокачественных новообразований и высвобождать действующее вещество только при обнаружении специфических биомаркеров. Результаты исследования опубликованы в журнале «Nature Biotechnology».
Разработка направлена на решение одной из ключевых проблем современной онкологии – уничтожения пораженных клеток без повреждения здоровых тканей. Существующие методы, включая применение конъюгатов антител с лекарственными средствами, уже позволяют направлять терапию к опухолям, однако их эффективность ограничена крупным размером молекул. Объемные структуры антител с трудом проникают вглубь тканей и обладают низкой емкостью для транспортировки активных соединений.
Швейцарские химики предложили использовать короткие фрагменты ДНК, которые благодаря малым размерам обладают более высокой проницаемостью. Работа системы основана на принципах булевой логики и сопоставима с двухфакторной аутентификацией. Для запуска каскада реакций и активации лекарства необходимо одновременное обнаружение двух различных маркеров на поверхности клетки. Если обнаруживается только один признак или они отсутствуют вовсе, препарат остается в инертном состоянии, что исключает воздействие на здоровый организм.
В ходе лабораторных испытаний технология подтвердила способность избирательно атаковать клетки с заданными комбинациями белков. Авторы работы продемонстрировали возможность одновременной доставки нескольких типов лекарственных веществ – это имеет критическое значение для предотвращения резистентности опухолей к терапии. В отличие от традиционных лекарств, новая система самостоятельно обрабатывает биологические сигналы и реагирует на них в соответствии с заданным алгоритмом.
По мнению исследователей, внедрение подобных механизмов знаменует переход к концепции программируемой медицины. В перспективе это позволит создавать терапевтические системы, способные адаптироваться к индивидуальным биологическим параметрам пациента. Такой подход расширяет возможности персонализированной терапии, обеспечивая врачам более точный контроль над процессом лечения и минимизируя риск возникновения тяжелых побочных эффектов.