Исследователи из Университета Флориды обнаружили, что искусственный комплекс наночастиц, получивший название «нанозим» (nanozyme), может оказаться полезным для лечения вирусных инфекций, отключая их генетический материал.

Этот новый подход может оказаться весьма значительным шагом в разработке принципов функциональной генетики, а также сможет увеличить эффективность существующих методов блокировки определенных белков, отвечающих за развитие таких заболеваний, как вирусные инфекции или онкологические заболевания.

С помощью экспериментов на клеточных культурах и лабораторных мышах исследователи продемонстрировали, что специально спроектированный и синтезированный нанозим, предназначенный для угнетения размножения вируса гепатита С может эффективно разрывать РНК вируса гепатита С в специфических позициях, моделируя работу клеточных белковых комплексов RISC (RNA-induced silencing complexes). Нанозим отличается высокой эффективностью – исследователи наблюдали 99% понижение концентрации вирусов гепатита С в организме мышей, которым вводился нанозим.

Как и ДНК молекула РНК весьма важна для живых систем. Нуклеотидные последовательности РНК могут кодировать генетическую информацию, они отвечают за процессы экспрессии и коммуникацию между органоидами клетки, а также отдельными клетками. Не менее важно и то, что многие вирусы, в том числе и вирус гепатита С используют РНК в качестве первичного генетического материала. Комплексы RISC представляют собой мультибелковые комплексы, в состав которых входит один из белков семейства Argonaute и малые интерферирующие РНК. Комплекс RISC связывается с РНК-мишенью, что приводит либо к репрессии ее трансляции в случае неполной комплементарности, либо к расщеплению её последовательности приблизительно в середине участка спаривания в случае полной или почти полной комплементарности.

Эндрю Файр (Andrew Fire) и Крег Мелло (Craig Mello) в 2006 году разделили Нобелевскую премию по медицине и физиологии за цикл работ, посвященных интерференции РНК – исследователи первыми предположили, что в основе процесса интерференции лежит процесс катализа или амплификации [2]. С тех пор использование интерференции РНК для контроля экспрессии генов превратилось в фундаментальное орудие для изучения функций генов и биохимических процессов, протекающих в клетках и организмах.

Интерференция РНК с помощью наночастиц представляет собой подход, который, может оказаться более эффективным по сравнению с уже существующими методиками. Руководитель исследования, И Чарльз Као (Y Charles Cao) отмечает, что нанозим стабильнее терапевтических агентов, применяющихся в других случаях, а также он может легко проникать в клетку и связываться с молекулярной мишенью.