НовГУ рассказали, какие «умные молекулы» способны выявлять рак на ранних стадиях

12 февраля 2026, 14:52   330

Четверокурсница направления «Биология» НовГУ Анна Алексеева представила технологию адресной доставки препаратов с помощью металлопротеинов. Благодаря белку ферритину лекарство упаковывается в «наноконтейнер», который не распадается в крови, а раскрывается только внутри опухоли. Такая прицельная терапия позволит уничтожать больные клетки, не повреждая здоровые ткани.

Металлопротеионы — это особый класс белков, в состав которых входят частицы металлов. Они присутствуют во всех живых организмах и помогают в транспорте веществ, ускорении химических реакций и поддержания строения клетки. Благодаря необычной структуре они могут быть «умными биосенсорами» — адресно доставлять лекарства прямо к больному органу, защищая препарат от разрушения в крови. Также они могут усиливать терапевтический эффект препарата.

— Это достигается за счёт того, что белковая оболочка металлопротеинов выступает как «защитный наноконтейнер» и не даёт лекарству разрушится до момента доставки в зону действия, — пояснила Анна Алексеева. — Один из самых перспективных инструментов — белок ферритин, содержащий железо. Он очень удобен для доставки противоопухолевых препаратов: когда ферритин со встроенным лекарством доходит до среды с опухолевыми клетками, его оболочка перестраивается и высвобождает молекулы препарата. Среда вокруг опухолей более кислая, чем в здоровых тканях, в таких условиях белок меняет свою форму.

Более того, такими «умными молекулами» можно управлять извне. Если добавить к ферритину магнитные элементы, врачи смогут буквально направлять лекарство по организму с помощью магнитного поля, ультразвука или света. 

Ещё одна из сфер применений — создание биомаркеров для раннего выявления опухолей и инфекций. При активном росте злокачественных опухолей растёт число агрессивных ферментов — матриксных металлопротеиназ. Наночастицы металлопротеинов связываются с ними и работают как яркие маркеры, которые легко увидеть в анализах. Такие сенсоры позволяют точно диагностировать рак на ранних стадиях по анализу биологических жидкостей, например, капле крови. Без сложных и болезненных процедур.

Металлы в составе белков позволяют им проводить электричество. Например, белок азурин содержит медь и обладает отличной проводимостью. Это делает его идеальным компонентом для биоэлектроники.

— Такие «умные молекулы» открывают невероятные возможности, — отмечает Анна Алексеева. — Азурин можно использовать для создания молекулярных проводников, компонентов сенсоров, биочипов и имплантов. Эти устройства совместно с металлопротеинами смогут анализировать состояние здоровья человека изнутри и передавать данные врачу в реальном времени.

Как отмечает автор, перспективы этих технологий связаны с совершенствованием наноматериалов. Они смогут выявлять патологию, лечить её и контролировать эффективность терапии. Развитие нанотехнологий и изучение металлопротеинов позволит их широко внедрить в клиническую практику.

Эту и другие новости читайте в официальном МАХ-канале Новгородского университета.