ДНК для биомедицины выделили из молок лососевых рыб

Молекулы ДНК присутствуют в клетках всех живых организмов. Они богаты полезными нуклеиновыми кислотами и, помимо хранения генетической информации, их фрагменты активно участвуют в синтезе белков, влияют на рост и восстановление клеток, а также стимулируют иммунную систему.

Сегодня ученые научились выделять эти соединения и использовать в тканевой инженерии, для создания лекарств, биологически активных добавок, антивозрастных средств. Чаще всего в качестве источника используют молоки рыб, так как в них содержится очень высокая концентрация ДНК. Но в России отечественных экономичных технологий получения таких биоактивных молекул пока нет.

Ученые Пермского Политеха и ИЭГМ УрО РАН предложили перспективный способ выделения фрагментов ДНК из молок лососевых рыб с конкурентоспособным выходом продукта — более 5%. Результаты способствуют созданию российских медицинских и косметических препаратов на основе местного доступного сырья.

Молоки — это побочный продукт рыбной промышленности, который не перерабатывается, а чаще всего продается в магазинах в замороженном виде. Однако они содержат различные полезные вещества: белки, липиды (жиры) и ДНК. Последняя имеет в своем составе такие фрагменты, как полинуклеотидные кислоты. Они способны запускать процессы регенерации на клеточном уровне, что делает их перспективным компонентом в биомедицинской отрасли. Выделяя эти соединения из молок можно создавать на их основе различные биодобавки, крема и сыворотки, которые способствуют заживлению рубцов, обеспечивают укрепление иммунитета человека и антивозрастной эффект.

Выделенные фрагменты ДНК активно изучаются и уже применяются в некоторых странах, например, Корее и Италии, в качестве коммерческого продукта. На основе полинуклеотидов создают гидрогели, заживляющие нановолокна и пленки для восстановления поврежденных органов и тканей человека. В России потенциал рыбных молок пока не используется в полной мере, хотя они могут стать дешевым сырьем для производства полезных биомедицинских продуктов.

Доцент кафедры химических технологий ПНИПУ Юлия Рожкова и заведующая лабораторией Биохимии развития микроорганизмов ИЭГМ УрО РАН Татьяна Полюдова изучили возможность выделения фрагментов ДНК из молок лососевых рыб с использованием трипсина — фермента, расщепляющего белки.

Исследователи использовали замороженные молоки тихоокеанского лосося, которые размораживали, измельчали и перетирали до однородного состояния. Полученное вещество помещали в колбы, заливали специальным раствором для лучшей работы ферментов и добавляли трипсин в концентрациях 0,25 и 0,5 мг/г. Такой процесс позволяет высвободить молекулы ДНК из клеток для их дальнейшего использования. После ферментирования при температуре 45°C продукт разбавляли стерильной дистиллированной водой, чтобы снизить вязкость, перемешивали и в полученной жидкости определяли содержание ДНК.

«С использованием спектрофотометра мы подтвердили его наличие в веществе, а с помощью флуориметра — измерили концентрацию молекул. Результаты показали, что образец с большей концентрацией трипсина позволяет выделить на 25% больше ДНК по сравнению с меньшей дозой. В целом от исходного веса молок удалось получить около 5% ДНК, что является достаточно конкурентоспособным результатом и говорит о перспективности внедрения способа в массовое производство», — поделилась Юлия Рожкова.

Работа по выделению ДНК продолжается. Сейчас ученые получают его из молок рыб семейства осетровых. Для эксперимента сырье предоставляет агроферма «Море Лаптевых» (Республика Марий Эл).

Предлагаемая учеными технология позволит эффективно перерабатывать отходы рыболовной промышленности в ценные продукты для биомедицины. Получаемые таким образом фрагменты ДНК могут стать основой для заживляющих средств, антивозрастных кремов и сывороток, а также гидрогелей и каркасов для тканевой инженерии. Это способствует производству российских аналогов зарубежных препаратов из доступного отечественного сырья.

Статья опубликована в сборнике «Молодежная наука 2025: технологии, инновации». Исследование выполнено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».