Российские ученые для создания новых ДНК-вакцин и лекарственных препаратов, предложили сохранять молекулы ДНК в оболочке из древовидного полимера. Результаты научной работы были опубликованы в International Journal of Molecular Sciences. Об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
Исследователи заключили нуклеиновую кислоту в оболочку из древовидного полимера, которая не только защитила ДНК от разрушения в воде даже при комнатной температуре, но и оказалась безопасной для клеток. При этом, процесс ее синтеза прост и дешев, а предложенная методика позволяет получать целый набор оболочек с различными свойствами. Разработка поможет в создании сенсорных устройств и препаратов для профилактики и лечения заболеваний, в частности таких как герпес и COVID-19.
Коллектив ученых из Химического института имени А. М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ) взял за основу один из классических видов таких «древовидных» композитов — полиамидоаминный (ПАМАМ), который сам по себе довольно сложен в получении, а еще токсичен для живых клеток.
Предложенная методика позволяет при комнатной температуре получать новый тип дендримеров с высокими выходами 97-98% всего в два этапа, что намного быстрее и проще. В качестве «ствола» дендримера авторы использовали безопасные для клеток тиакаликсарены. Благодаря новому типу ядра удалось добиться различного расположения ветвей в дендримере, что привело к получению структур с ранее недоступными свойствами.
В частности, наличие гидрофильных ветвей ПАМАМ и гидрофобного тиакаликсарена в молекуле дендримера привело к сочетанию этих свойств в продукте, благодаря чему оболочка из него смогла надежно защитить ДНК от раствора вокруг. В своем классическом виде композиты таким свойством не обладали.
«Новые соединения требуют значительно меньше трудовых и экономических затрат, а внедрение такого метода инкапсуляции позволит разрабатывать более эффективные системы доставки, стабилизации и хранения ДНК. В дальнейшем мы планируем применить полученные дендримеры в ДНК-сенсорах. Наша разработка может быть востребована и при создании вакцин для профилактики опасных заболеваний человека, в частности COVID-19», — прокомментировал работу из исследователей Иван Стойков.
Ученые опробовали свою разработку на ДНК из молок лосося. Новые дендримеры эффективно связывались с молекулами нуклеиновой кислоты и защищали ее от разрушения в воде даже при комнатной температуре.
