Създадена е технология за съхранение на биомолекулите при стайна температура

Съвременната медицина – от изследването на кръвта до клетъчната терапия – зависи от свежестта на биологичните проби. Само едно прекъсване на електрозахранването или повреда на оборудването може да унищожи пробите и да попречи на лечението. Американският стартъп Cache DNA възнамерява да избави индустрията от фризерите, като предлага нов начин за съхранение на ДНК молекулите при стайна температура в специален полимер, който изолира ДНК от влагата и въздуха. Планира се в бъдеще технологията да бъде разширена и за запазване на биомолекулите.

„Искаме да оспорим установената парадигма“, казва Джеймс Банал, съосновател на Cache DNA – Биотехнологиите са зависими от студа повече от 50 години. Така че защо тази ситуация не се променя? През това време разходите за секвениране на ДНК са спаднали от 3 млрд. долара в случая с първия човешки геном до по-малко от 200 долара. След като секвенирането и синтезът на ДНК станаха толкова евтини и бързи, съхранението и транспортът се превърнаха в критично тясно място. Това е все едно да имате суперкомпютър, който все още се нуждае от перфокарти за въвеждане на данни.“

Стартъпът е основан през 2021 г., когато неговите основатели вече са имали технология за съхранение на биологичните данни, базирана на ДНК, в миниатюрни стъклени частици. Тя обаче все още е била твърде незряла, за да бъде използвана в комерсиални устройства. Пробивът настъпва малко по-късно, когато основателите се запознават с изследванията на професора по химия Джеремая Джонсън върху наподобяващи кехлибар полимери. С тяхна помощ технологията Cache DNA е станала по-бърза и по-надеждна, пише MIT News.

Заедно изследователите разработват полимер, който съхранява ДНК при стайна температура. В течно състояние тя обгръща материала, а след това при нагряване образува твърда като стъкло обвивка. За да освободят ДНК, учените добавят молекула цистеамин и специален детергент.

Експериментите доказаха, че този процес позволява съхраняването и достъпа до всички 50 000 базови двойки на човешкия геном, без да го уврежда.

„Естественият кехлибар не съхранява ДНК много добре. Той е порест и пропуска влагата и въздуха“, казва Банал. – „Ние създадохме нещо съвсем различно: плътна полимерна мрежа, която образува непробиваема бариера около ДНК. Представете си вакуумно запечатване, но на молекулярно ниво. Полимерът е толкова хидрофобен, че водата и ензимите, които обикновено разграждат ДНК, просто не могат да проникнат през него.“

Освен това Cache DNA е разработила цял набор от технологии за запазване на биологичните данни, които могат да бъдат оптимизирани за различни варианти на съхранение. Наскоро компанията получи и безвъзмездна помощ от Националната научна фондация, за да разшири технологията си за запазване на по-широк спектър от биомолекули, включително РНК и протеини.