Ученые из Национальной физической лаборатории, IBM и Центра Хартри STFC разработали новый метод создания искусственных вирусоподобных частиц для доставки генетического материала. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
Созданные частицы, называемые вирионами, представляют собой структуры, способные инкапсулировать гены и доставлять их в клетки. Эти искусственные оболочки моделируют вирусы, но обладают регулируемыми свойствами. Такое открытие важно для разработки методов, которые позволяют минимизировать побочные эффекты и повышают эффективность встраивания генов в геном заданных клеток и тканей.
Метод основан на использовании природных аминокислот — L- и D-форм, которые выступают строительными блоками белков. Аминокислоты организуются в зеркально симметричные структуры, формируя оболочки, способные захватывать нуклеиновые кислоты различного размера. Такой подход не встречается в природе и требует точной инженерии на молекулярном уровне.
Полученные данные показали, что вирионы могут быть применимы в различных областях, включая персонализированную медицину и генную терапию. Дополнительно обнаружено, что синтетические оболочки обладают антимикробной активностью, что открывает путь к созданию новых классов антибиотиков.
Исследование также демонстрирует способность искусственного интеллекта моделировать ключевые аспекты сборки вирионов. С помощью моделей ИИ ученые предсказывают необходимое количество молекул для формирования оболочек и определяют объем генетического материала, который может быть захвачен.