Наноканальная электропорация НЭП – новый метод генной терапии

Джеймс Ли (L. James Lee) и его коллеги из университета штата Огайо нашли способ практически мгновенно ввести необходимую биомолекулу в выбранную клетку с помощью… электричества. Ученые назвали свой метод НЭП – «наноканальная электропорация» (nanochannel electroporation – NEP). В онлайн-выпуске журнала «Nature Nanotechnology» они описали использование нового метода для введения определенных доз антиракового гена в отдельные клетки, пораженные лейкемией.

«NEP позволяет изучить влияние лекарственных препаратов и других биомолекул на биологию клетки и генетические пути на ранее недоступном уровне», – говорит профессор химии и биомолекулярной инженерии, руководитель Отделения природных нанотехнологий Национального научного фонда США и Центра инженерии и разработки широкодоступных полимерных биомедицинских приборов штата Огайо Джеймс Ли.

Сегодня при генной терапии ученые используют тонкие иглы. Но самые большие клетки человеческого организма слишком малы даже для самых маленьких иголок, поэтому в группу клеток, подлежащих воздействию, обычно попадают приблизительные количества биоматериала.

NEP позволяет решить эту проблему – он помещает «больную» клетку внутрь электронного аппарата с резервуаром, наполненным терапевтическим агентом. Электрические импульсы, используя канал нанометрового диапазона, «проталкивают» агент через стенки клетки. Ученые научились контролировать количество введенного биоматериала, настраивая частоту импульсов и ширину канала. Так, в ходе описанного эксперимента им за тысячные доли секунды удалось ввести нужное количество «правильных» РНК в пораженную лейкозом клетку.

Пока, к сожалению, метод НЭП еще остается лабораторным, так как имеет малую продуктивность – на данном этапе он позволяет единовременно ввести лекарственный агент только в одну-две клетки. Но сейчас ученые работают над разработкой прибора, позволяющего «обрабатывать» сразу до 100 000 клеток, которые затем будут помещаться в организм, нуждающийся в клеточной терапии.

«Мы надеемся, что NEP со временем станет эффективным и удобным инструментом для ранней диагностики и лечения многих видов рака», – рассказывает Джеймс Ли.