С помощью техники ДНК-оригами исследователи разработали метод для ловли крупных вирусов. Группа исследователей из Технического университета Мюнхена и Университета Регенсбурга в Германии разработала технологию захвата крупных вирусов в ловушку. Они использовали нити генетических молекул, чтобы построить «клетку», окружающую патогенные частицы. В перспективе эта технология может использоваться для очистки организма от вируса.

Подход и результаты экспериментов описаны в статье в журнале Cell Reports Physical Science.

Для создания ловушек исследователи синтезировали нити одноцепочечной ДНК, спроектированные так, чтобы объединяться с другими элементами. Готовые молекулы ученые смешали с более короткими синтетическими цепями ДНК. Эти маленькие нити управляли большой молекулой, заставляя ее скручиваться и складываться, чтобы принимать нужную форму.

Художественная иллюстрация создания ловушки для вируса с помощью ДНК-оригами. Изображение: Alba Monferrer et al., Cell Reports Physical Science

С помощью техники ДНК-оригами исследователи разработала двухмерные строительные блоки треугольной формы, которые соединяются друг с другом, край к краю, как кусочки головоломки. Исследование подтвердило, что из таких треугольников можно формировать более сложные формы — конусы или многогранники. Биологи покрыли внутреннюю сторону каждого такого треугольника гепарансфльфатами —вирус-связывающими веществами, подобными антителам. В результате они получили треугольные элементы, которые смыкались вокруг вируса, «склеивались» и формировали закрытую клетку. Такая структура может изолировать и удерживать вирусы с размером более 100 нм.

Ученые протестировали технологию in vitro («в пробирке») для растворов, содержащих несколько разных вирусов, в том числе, гриппа, коронавируса SARS-CoV-2 и вируса Зика. Во всех экспериментах искусственная «клетка» ограничивала вирус, предотвратила репликацию патогена внутри клеток.

Захват в ловушку вируса гриппа (иллюстрация и снимки под электронным микроскопом). Изображение: Alba Monferrer et al., Cell Reports Physical Science

Хотя авторы исследования пока не проводили клинические испытания на живых организмах (in vivo), они полагают, что в дальнейшем (после проведения необходимых испытаний) этот подход можно будет использовать для лечения острой инфекции, вызванной самыми разными вирусами.