Ученые испытали метод управления генами на расстоянии

Исследователи из университета Рокфеллера разработали своеобразный метод дистанционного управления генами. Им удалось продемонстрировать, как наночастицы, под воздействием радиоволн, инициируют выработку инсулина в организме мышей. Ранее применение наночастиц в медицинских целях было ограничено лишь доставкой лекарственных препаратов в клетки тела. Теперь же генетики, скомбинировав нанотехнологии и биотехнологии, и нашли способ регулировать производство необходимых белков в организме на расстоянии.

Группа исследователей под руководством Джеффри Фридмана вырастила у лабораторных мышей подкожные опухоли, на поверхности клеток которых находятся ионные каналы, реагирующие на температуру. Нагревание каналов до 42 C способствует запуску в клетки ионов кальция, стимулирующих в свою очередь деятельность гена, ответственного за производство инсулина.

В ходе исследования учёные ввели в опухолевые клетки покрытые антителами наночастицы оксида железа, которые могут закрепляться на каналах чувствительных к температурам. Известно, что нагрев наночастиц происходит под действием низкочастотных радиоволн. Для создания таких радиоволн учёные применили "пульт дистанционного управления" представленный в виде магнитно-резонансного томографа миниатюрных размеров. Он создаёт магнитное поле, что способствует нагреву наночастиц, инициирующих работу канала и стимулирующих выделение клеткой инсулина.

Опыты показали, что уже через 30 минут после воздействия радиоволн инсулин в крови животных увеличивался, а уровень сахара снижался. В контрольном эксперименте исследователи обратили внимание на то, что радиоволнами нагреваются лишь те клетки, в которых присутствуют наночастицы.
Фридман отметил, что его научно-исследовательская группа не задавалась целью открыть очередной метод борьбы с сахарным диабетом. Дело в том, что уровень инсулина и сахара в крови является наилучшей моделью, которая подходит для определения эффективности работы так называемого пульта дистанционного управления.

Исследователи убеждены, что магнитное поле является оптимальным способом передачи достаточного количества энергии без нанесения вреда. Тем не менее, необходим ряд дополнительных исследований для более полной характеристики процесса и выявления способностей наночастиц поглощать, надежно сохранять и распространять тепло.

"Уже в скором будущем результаты нашего исследования позволят создать более совершенный набор инструментов для удаленного манипулирования клетками", — сообщил Фридман. Недавно разработанный метод Джеффри и его команды не может быть применен на практике в клиниках, поскольку невозможно выращивать опухоль искусственным путем в организме человека, как передает издание Nature. Поэтому теперь одной из главных задач исследователей станут поиски альтернативных методов транспортировки наночастиц в клетки организма.