На стыке биологии и вычислительной техники рождается будущее медицины. Российские исследователи сумели заставить молекулы ДНК не только распознавать опасные сигналы, но и исполнять простейшие логические операции, превращая их в «интеллектуальные» наночастицы для точечной борьбы с болезнями.
Учёные МФТИ вместе с коллегами больше десяти лет работают над созданием наноматериалов, способных вести себя как миниатюрные молекулярные компьютеры. В отличие от традиционных методов лечения, новые конструкции остаются неактивными в здоровой ткани и активируются только там, где совпадает набор биомаркеров, характерных для опухоли или повреждённого органа.
«Проблема не в том, чтобы уничтожить раковые клетки — они уязвимы. Главное — сделать это выборочно, не повреждая здоровые ткани».
— Максим Никитин, заведующий лабораторией нанобиотехнологий МФТИ
Для реализации этой идеи учёные собрали многослойные ДНК-наноконструкции, способные менять форму в зависимости от комбинации сигналов внутри клетки или в её окружении. Эти молекулы научились выполнять четыре базовые логические операции — «Да», «Нет», «Или» и «И». Таким образом, в одной наночастице можно реализовать вычисления любой сложности.
В опытах на культурах опухолевых клеток новые конструкции подтвердили свою эффективность. В будущем они смогут применяться не только для терапии онкологии, но и для диагностики хронических заболеваний, а также для изучения роли коротких молекул ДНК и РНК в организме человека и животных.
Источник: Центр научной коммуникации МФТИ
