Прорыв в молекулярной диагностике: ДНК-аптамеры нового поколения
Фото: gazeta.ru
Ведущие исследователи Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) порадовали научный мир впечатляющим достижением: они разработали инновационную технологию создания ДНК-молекул, обладающих уникальной способностью эффективно и специфично связываться с вирусными белками, значительно превосходя по точности традиционные антитела.
В основе работы лежат аптамеры — короткие последовательности ДНК или РНК, которые способны с высокой избирательностью соединяться с определёнными биомолекулами. Эти искусственно синтезируемые молекулы уже широко используются в биомедицине для диагностики и терапии. Аптамеры заметно выигрывают у антител по стабильности, стоимости и возможности лабораторного производства, что делает их крайне привлекательными для современной науки.
Однако на протяжении многих лет аптамеры существовали лишь в форме одиночных цепочек, каждая из которых могла связываться только с одной определённой областью целевого белка. Такая особенность существенно ограничивала их применение в отношении сложных вирусных структур, к примеру, в случае с SARS-CoV-2, строение которого отличается трёхмерной симметрией и наличием идентичных по структуре участков — тримеров.
MEDUSA: новая эра в борьбе с вирусами
Команда, возглавляемая вдохновлённой биологией Маарте Бастингс, реализовала смелую идею — создать мультивалютные аптамеры с повышенной избирательностью для вирусных белков. Так появился передовой метод MEDUSA (Multivalent Evolved DNA-based SUpramolecular Assemblies). Ключевая особенность подхода — формирование структур, способных одновременно взаимодействовать с несколькими сайтами на поверхности вируса. Это придаёт им поразительную эффективность: мультивалютные аптамеры демонстрируют активность, в разы (а иногда и в тысячи раз) превосходящую обычные "одиночные" аналоги.
Маарте Бастингс рассказывает, что команда взяла за основу механизмы, с помощью которых сами вирусы взаимодействуют с клетками человеческого организма, и успешно интегрировала эти принципы в синтетическую биотехнологию. Такой перенос и переосмысление природных процессов позволили учёным создать инструмент, способный изменять подходы к диагностике и борьбе с опасными инфекциями.
Метод MEDUSA открывает новые горизонты для определения вирусов в организме, гарантируя быструю и сверхточную идентификацию на молекулярном уровне. Перспектива применения — от лабораторной диагностики до создания принципиально новых средств терапии, способных противостоять не только широко распространённому коронавирусу, но и более сложным патогенам: вирусу Денге, сибирской язве и ряду других опасных инфекций.
Будущее MEDUSA: эффективная диагностика и новые рубежи терапии
Внедрение технологии MEDUSA сулит настоящую революцию в сфере медицины: исследователи ставят задачу не просто повысить эффективность, но и ускорить разработку персонализированных решений для борьбы с целым рядом вирусных угроз. Имея возможность гибко проектировать ДНК-аптамеры для конкретных целей, специалисты смогут быстро реагировать на возникновение новых эпидемий.
Позитивные результаты исследований уже сегодня находят практическое применение в лабораториях: мультимерные аптамеры используются для раннего обнаружения возбудителей различных болезней, а также разрабатываются как основа для перспективных противовирусных препаратов будущего.
Кроме того, успехи швейцарской команды вдохновляют и другие научные коллективы по всему миру. Например, в Китае недавно создан новый экспресс-тест, позволяющий по одной капле крови в кратчайшие сроки определить уровень иммунной защиты от целого спектра инфекций.
Всё это внушает оптимизм и даёт уверенность, что инновационный подход учёных из Федеральной политехнической школы Лозанны, реализованный Маарте Бастингс и её коллегами, станет ключевым звеном в создании новых методов ранней диагностики, мониторинга и терапии инфекционных заболеваний. Прорывы таких масштабов открывают дорогу к более устойчивому и защищённому будущему для всего человечества.
