Укороченные ДНК-аптамеры, созданные для этой цели, демонстрируют новые возможности в области онкологии, что открывает перспективы для более эффективной диагностики и лечения рака.

Для того чтобы обнаружить и уничтожить раковую клетку, необходима специфическая молекула, способная связываться только с ней. В первую очередь на ум приходят антитела — крупные белковые молекулы, которые могут распознавать сложные молекулы и молекулярные комплексы. Однако, несмотря на свою эффективность, антитела могут быть менее специфичными и взаимодействовать не только с целью, но и с другими молекулами.

Аптамеры, представляющие собой небольшие одноцепочечные молекулы ДНК, также способны связываться с конкретными белками. Тем не менее, у них есть свои недостатки, в частности, проблемы с точностью связывания. Часто длина аптамера становится препятствием для его эффективного взаимодействия, так как не все его части участвуют в связывании, что может снижать общую эффективность.

Сотрудники Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН» и Московского государственного университета, совместно с коллегами из других стран, оптимизировали аптамеры LC-18, предназначенные для диагностики лёгочной аденокарциномы. Исследователи создали трёхмерную модель аптамера с использованием мощных вычислительных ресурсов, включая суперкомпьютерный центр Российской академии наук. Это позволило им модифицировать молекулу, сохранив её структуру и основные характеристики.

Публикация в журнале Molecular Therapy – Nucleic Acids сообщает, что модифицированный аптамер демонстрирует более высокую точность в связывании с раковыми клетками, не затрагивая здоровые. Это открывает новые горизонты для диагностики: такой аптамер сможет более четко обозначить границы опухоли, а при использовании в комбинации с противораковыми препаратами, он будет нацелен именно на злокачественные клетки.

Метод оптимизации, разработанный в ходе исследования, может быть применен и для других аптамеров, используемых как в фундаментальных, так и в клинических исследованиях. Работа была выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Российского научного фонда.