Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Олигонуклеотид-содержащие нанокомпозиты на основе
кремний-органических наночастиц как антигипертензивные агенты
Левина А.С.
1
, Репкова М.Н.
1
, Исмагилов З.Р.
2
, Маркель А.Л.
3
, Зарытова В.Ф.
1
1
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН,
Новосибирск, Россия 
2
Институт катализа СО РАН, Новосибирск, Россия 
3
Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия
Кремниевые наночастицы могут быть транспортерами фрагментов нуклеиновых 
кислот в клетки. Подходы, разработанные при создании нанокомпозитов на основе 
TiO
2
-наночастиц [1] использованы для получения кремний-содержащих нанокомпо-
зитов. Коммерческие SiO
2
-наночастицы разных типов (силанизированные, с эпоки-
и аминогруппами) послужили основой для иммобилизации олигонуклеотидов. Пока- 
зано, что исходные наночастицы малотоксичны для клеток, и полученные наноком-
позиты проникают в эукариотические клетки. Недостатком коммерческих наночастиц 
является их склонность к агломерации. 
Разработан метод синтеза неагломерированных наночастиц аминосиланола 
(Si~NH
2
). При электростатической фиксации олигонуклеотидов (ODN) на этих наноча-
стицах образованы нанокомпозиты Si~NH
2
±ODN, охарактеризованные физико-хими- 
ческими методами [2].
На модельной системе гипертензивных крыс НИСАГ показано, что нанокомпозиты 
Si~NH
2
±ODN могут быть использованы как антигипертензивные агенты. Получены 
нанокомпозиты с олигонуклеотидами, направленными на мРНК генов, ответственных 
за развитие гипертензии: гена АТ1, гена бета-1-адренорецепторов и гена АПФ. Иссле-
дованы различные способы введения нанокомпозитов в организм крыс. Понижение
(на 10-20 мм рт. ст.) систолического артериального давления (АД) происходит на 3-4 день
при внутривенном введении полученных нанокомпозитов. Наиболее эффективными 
способами воздействия на АД оказалось внутрибрюшинное или ингаляционное введе- 
ние и внутривенное, что обеспечило понижение систолического АД на ~30 мм рт. ст.
в первую неделю [3]. Использование нанокомпозитов, несущих ODN со случайной 
последовательностью не дает заметного эффекта.
1. Levina A., Repkova M., Ismagilov Z., Shikina N., Malygin E., др. всего 10 человек. High-
performance method for specific effect on nucleic acids in cells using TiO2~DNA nanocom-
posites // Sci. Rep. - 2012. - V. 2. - p. 756.
2. Levina A., Repkova M., Shikina N., Ismagilov Z., Yashnik S., др. всего 10 человек. Non-
agglomerated silicon-organic nanoparticles and their nanocomplexes with oligonucle-
otides: Synthesis and properties // Beilstein J. Nanotech. - 2018. - V. 9(1). - p. 2516–2525.
3. Левина А., Репкова М., Климов Л., Рязанова М, Маркель А, Зарытова В. Анти-
смысловые олигонуклеотиды, связанные с кремний-органическими нано-части-
цами, как инструмент длительной коррекции гипертензивных состояний // 
Бюлл. эксп. биол. и мед. - 2019. - Т. 167 (1).- С. 125–128.
Исследование было поддержано грантами РФФИ № 18-15-00133 и РНФ № 16-15-10073
и Проектом Базового бюджетного финансирования «Терапевтические нуклеиновые кис-
лоты» (VI.62.1.3, 0309-2016-0005).

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
188