Американские биотехнологи модифицировали геном одноклеточной водоросли таким образом, что ее клетки начали синтезировать внутри себя особый белок, уничтожающий лейкемические раковые клетки, — свои выводы ученые опубликовали в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Science.
Группа ученых под руководством Стивена Мэйфилда (Stephen Mayfield) из университета Калифорнии в Сан-Диего (США) сделала существенный шаг вперед в этом деле, "научив" водоросль Chlamydomonas reinhardtii синтезировать молекулы антиракового препарата, способного уничтожать лейкемические клетки крови.
Как объясняют ученые, хлоропласты растений, в том числе и водорослей, содержат в себе все необходимые инструменты для создания живой лаборатории. Бактерии не умеют синтезировать и "сворачивать" в нужную форму некоторые сложные белки, что делает водоросли одной из самых привлекательных целей для биотехнологов.
Мэйфилд и его коллеги смогли вставить в геном водоросли особую последовательность — так называемый "химерный ген", состоящий из двух разнородных генетических "программ". Первая часть гена содержала в себе инструкции по сборке молекулы антигена, способного присоединяться к оболочке лимфоцитов, а вторая — белка, включающего программу "самоуничтожения" внутри раковой клетки.
Ученые вырастили культуру водорослей с модифицированным геномом и дождались, когда они начнут синтезировать молекулы лекарства. Оказалось, что первоначальная версия препарата была малопригодной для медицинских целей — его молекулы слишком быстро распадались.
Авторы статьи решили эту проблему, "добавив" в химерный ген несколько других обрывков генетических инструкций, которые стабилизировали молекулу лекарства. Ученые подготовили новую культуру водорослей, после чего измельчили клетки и выделили экстракт препарата из смеси.
По словам биотехнологов, данное лекарство от лейкемии справляется со своей задачей — уничтожением раковых клеток крови — ничуть не хуже, чем его дорогостоящие аналоги. Как утверждают Мэйфилд и его коллеги, их методика позволит уменьшить цену терапии в несколько десятков или сотен раз.
Исследователи отмечают, что их разработка является универсальной по своей природе. Ее можно приспособить для синтеза других лекарств или веществ, вставив соответствующие наборы инструкций в химерный ген.
"Через некоторое время мы сможем думать о медицине примерно в том же ключе, в котором мы думаем при сборке компьютера, комбинируя несколько модулей и получая устройство для решения некоторых специфических задач. Мы сможем синтезировать белки, способные связываться с несколькими типами клеток и содержащие в себе отдельные "программы" для каждого из них", — заключает Мэйфилд.
