Болезнь не приходит внезапно — она шлёт записки заранее. Вопрос только в том, прочитаете ли вы их

В нашем организме ежеминутно разыгрывается сцена, знакомая многим по романтическим фильмам вроде "Послание в бутылке": миллиарды клеток отправляют друг другу сообщения, упакованные в крошечные биологические сосуды – экстраклеточные везикулы (EV). Эти природные контейнеры несут драгоценный груз: белки и генетический материал, сохраняющие полную информацию о личности и состоянии клетки-отправителя. Именно поэтому везикулы могли бы стать идеальным инструментом для диагностики заболеваний и создания персонализированных методов лечения. Правда, до недавнего времени медики и не догадывались, как использовать этот механизм в своей работе…

Современная наука уже освоила множество способов расшифровки клеточных сигналов – от секвенирования до протеомного анализа. Однако точное прочтение информации, заключенной в везикулах, до сих пор оставалось непосильной задачей.

Представьте тысячи бутылок, выброшенных на берег, – среди них могут быть послания, способные спасти чью-то жизнь, но мы не узнаем, где именно их искать, – объясняет доцент фармацевтического факультета Национального университета Тайваня Чи-Ан Чен.

В прошлом году в одной из своих работ она досконально описала основные препятствия в изучении межклеточных посланий. Теперь же ее команда представила технологию SHINER (Subpopulation Homogeneous Isolation and Nondestructive EV Release), позволяющую бережно вылавливать и извлекать определенные группы везикул из биологического "океана".

Работу нового метода доктор Чен сравнивает с игровыми автоматами, знакомыми каждому по торговым центрам: за стеклянными стенками высится гора мягких игрушек, а сверху свисает механический захват. Управляя им с помощью джойстика, игрок пытается подцепить и достать желанный приз.

На первый взгляд такие машины кажутся простыми, но чтобы извлечь конкретную игрушку из общей массы, нужны виртуозная точность и настоящее мастерство, – поясняет исследовательница.

SHINER действует по схожему принципу, но на микроскопическом уровне. Его манипуляторы, созданные из антител и ДНК-молекул, погружаются в биологическую жидкость и находят везикулы с определенными белками на поверхности – своеобразным опознавательным штрих-кодом. Главный элемент системы – механизм SWITCHER – распознает белковые метки и активирует захват нужных частиц. Затем в действие вступает специально разработанный ДНК-ключ: он запускает биохимическую реакцию, позволяющую аккуратно освободить пойманные "бутылки" без применения агрессивных химических веществ, которые могли бы повредить их содержимое.

Эффективность метода подтверждена серией экспериментов с образцами крови: извлеченный материал полностью сохраняет свою структуру и биологические функции. А преимуществ очень много: например, у врачей теперь появится возможность выявлять онкологические заболевания на ранних стадиях, контролировать эффективность назначенного лечения и даже использовать природные везикулы как транспорт для точечной доставки лекарственных препаратов.