Журнал «Вокруг Света» №09 за 2007 год

Эпитоп — группа из примерно десяти аминокислот в составе белкового антигена (или участок полисахаридной цепи, характерный для оболочек бактерий), к которому, как ключ к замку, подходит активный центр соответствующего антитела. Моноклональные антитела подходят только к одному, строго определенному эпитопу конкретного антигена.

Клон (в данном случае) — все потомки одного-единственного лимфоцита, вырабатывающие антитела только к определенному эпитопу, с которым когда-то «познакомился» их прародитель.

Пули размером с молекулу

По сравнению с липосомами наночастицы — как истребитель рядом с дирижаблем. И дело не только в размерах (десятки—сотни нанометров вместо десятков—сотен микрон у липосом), но и в возможностях. На одну молекулу антитела, избирательно связывающегося с белком-маркером часто встречающейся опухоли кожи — меланомы, — исследователи из Университета Райса (штат Техас) навешивают до сорока углеродных наносфер, нагруженных противоопухолевым препаратом. Вдобавок наноконтейнеры легче и глубже проникают в ткани и клетки. Грузоподъемность, маневренность и в конечном итоге эффективность эскадрильи таких наноистребителей существенно выше, чем у липосомы такого же веса.

  

Дендример — искусственно созданный ветвящийся полимер. Такие «ветвящиеся шарики» можно приспособить для адресной доставки лекарственных молекул (компьютерная графика)

Наносферы и нанотрубки можно делать из инертных веществ, на которые не реагирует иммунная система (самое распространенное из них — чистый углерод), а также из нуклеиновых кислот или биоразрушаемых полимеров. Наносферы — причем заданного размера, от 1 до 10 нм — можно плести из открытых совсем недавно древообразных полимеров — дендримеров. При самосборке их молекулы образуют шарики, состоящие из «веток», к которым очень удобно крепить самые разные молекулы. Один из способов применения дендримеров в онкологии разработали исследователи из Мичиганского университета. Они научились с помощью небольшого отрезка ДНК соединять два таких наноконтейнера. Первый из них наполняют антителами к рецептору фолиевой кислоты — витамина В9, в котором опухолевые клетки нуждаются намного сильнее, чем здоровые, и поэтому выставляют на поверхность соответствующие рецепторы. Второй контейнер содержит флуоресцентное вещество. Такая система хорошо подходит для диагностики рака: маркерным концом наночастицы прикрепляются к больным клеткам, а обнаружить их можно по свечению второго контейнера в ответ на короткие импульсы поляризованного света. Сейчас исследователи работают над следующим этапом — «бомбовый отсек» можно заполнить лекарственным веществом, а «радар» нацелить на любой белок, характерный только для определенного типа клеток.

Впрочем, с помощью наночастиц можно выжечь опухоль вообще без лекарств. Один из таких методов разработали отец и сын Эль-Сайед, Мустафа и Айвэн (Mustafa & Ivan El-Sayed) из Университета Калифорнии в Сан-Франциско. Золотые наночастицы они покрывали антителами к белку с длинным названием «рецептор эпидермального фактора роста», который встречается на поверхности многих типов раковых клеток, а для здоровых нехарактерен. Опыты ставили на двух культурах клеток: здорового человеческого эпителия и клеток сквамозной карциномы полости рта. Под действием луча лазера закрепившиеся на поверхности злокачественных клеток золотые наночастицы разогревались и уничтожали раковые клетки, а здоровые при той же интенсивности излучения оставались живыми и по-прежнему здоровыми.

Дрессированные вирусы

Полный геном человека состоит примерно из шести миллиардов пар нуклеотидных оснований (в двух наборах хромосом). Изменение отдельной «буквы» в геноме может пройти незамеченным, или оказаться смертельным, или вызвать болезнь, причем как прямо, так и косвенно. Не меньше половины наших болезней тем или иным образом зависят от генов. Известно уже около тысячи только моногенных наследственных болезней, то есть связанных с нарушением работы всего одного из примерно 30 000 пар генов.