Во время пандемии крошечные капли жира стали незаметными героями, которые сделали возможными мРНК-вакцины. Сейчас ученые из Лундского университета в Швеции изучают эти липидные наночастицы, чтобы использовать их для доставки генной терапии против рака и наследственных болезней. Но есть проблема: нужно научиться направлять их точно в цель внутри клеток.

Когда мир остановился из-за COVID-19, липидные наночастицы проложили путь новому типу вакцин. Теперь исследователи хотят применить эту технологию для лечения рака и генетических заболеваний, а в перспективе — создавать персонализированные лекарства под конкретного человека.

Но даже если генетические ножницы CRISPR-Cas9 могут исправлять мутации, им нужно добраться до нужного гена. Здесь и пригодятся липидные наночастицы — они защищают хрупкую молекулу РНК и помогают ей проникнуть в клетку.

Как это работает

Липидные наночастицы — это, по сути, микроскопические пузырьки из жира. Они похожи на клеточные мембраны, поэтому организм их не отторгает. Внутри таких пузырьков можно спрятать мРНК или другие лекарства. Представьте мыльный пузырь, который несет груз прямо внутрь клетки.

Однако есть две сложности:

• Частицы часто попадают в печень, даже если цель — другой орган.
• Даже внутри клетки они застревают в эндосомах — своеобразных клеточных «кладовках».

Эндосома — это пузырек внутри клетки, куда попадают вещества извне. Представьте ее как «прихожую»: если лекарство застрянет там, оно не подействует. Задача наночастиц — прорваться дальше, в основное пространство клетки.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало: чтобы доставить РНК, наночастица должна пробить эндосому. Но даже тогда лишь малая часть лекарства попадает куда нужно. Иногда частицы повреждают клетку без пользы — как если бы вы пробили дыру в стене, но не смогли ничего просунуть.

Что дальше

Для вакцин хватает и небольшого количества мРНК. Но чтобы лечить рак или генетические болезни, нужно доставить гораздо больше вещества. Ученые ищут способы сделать наночастицы точнее и эффективнее.

Если мы научимся доставлять РНК в нужные ткани, то сможем отключать гены, которые вызывают рак у конкретного пациента. Это главная цель онкологии, — говорит Андерс Виттруп, руководитель исследования.

Этот прорыв может привести к:

• Точечной терапии рака — вместо химии, которая бьет по всему организму, лекарство будет воздействовать только на опухоль.
• Лечению редких генетических болезней — например, муковисцидоза или мышечной дистрофии.
• Персонализированной медицине — лекарствам, созданным под геном конкретного человека.

Но главное — технология уже проверена на миллиардах доз вакцин, а значит, безопасность доказана.

Исследование не решает ключевую проблему: как заставить наночастицы целенаправленно двигаться к нужным органам. Пока что они в основном оседают в печени, что ограничивает их применение. Кроме того, пробивание эндосом может повреждать клетки — нужно искать более мягкие методы доставки.

Ранее ученые нашли способ рассмотреть структуру липидных наночастиц.