• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  • Pesquisadores assistem a liberação de drogas anticâncer a partir de nanoestruturas de DNA em tempo real

    Moléculas Dox anticâncer (vermelhas) são carregadas em nanoestruturas de origami de DNA (gravata borboleta azul) por meio de intercalação. 2) Origami de DNA é digerido por endonuclease (verde). 3) À medida que o origami é dividido em pequenos fragmentos de fita simples, o Dox é lançado no ambiente circundante. Crédito:Aalto University

    A nanotecnologia de DNA - o campo de pesquisa que usa moléculas de DNA como material de construção - se desenvolveu rapidamente nos últimos anos e permitiu a construção de nanoestruturas cada vez mais complexas. Nanoestruturas de DNA, como origami de DNA, servem como uma excelente base para aplicações de entrega de drogas baseadas em nanocarreadores, e exemplos de seu uso em tratamentos médicos já foram demonstrados. Embora a estabilidade de tais nanoestruturas de DNA em condições fisiológicas possa ser melhorada, pouco se sabe sobre sua digestão por endonucleases, que, encontrados em todo o nosso sangue e tecidos, são responsáveis ​​por destruir DNA estranho em nossos corpos.

    Para resolver esta questão emergente, uma equipe de pesquisadores da Aalto University (Finlândia), a Universidade de Jyväskylä (Finlândia), Ludwig-Maximilian-Universität München (Alemanha) e Universität Paderborn (Alemanha) encontraram uma maneira de estudar a digestão conduzida por endonuclease de nanoestruturas de DNA carregadas com drogas em tempo real.

    Os experimentos anteriores dos pesquisadores usaram microscopia de força atômica de alta velocidade para mostrar que o design do origami de DNA desempenha um papel na rapidez com que eles se separam em um ambiente rico em endonuclease. Embora eles possam seguir o processo de digestão em um nível de estrutura única, a abordagem foi limitada a formas bidimensionais de origami de DNA depositadas em um substrato de microscópio.

    Agora, o grupo monitorou a degradação do DNA e a liberação subsequente da droga anticâncer doxorrubicina (Dox) das estruturas do DNA. A droga se liga entre os pares de bases do DNA.

    "Observamos os perfis de digestão e de liberação do medicamento à medida que o medicamento é liberado após a fragmentação do DNA por nucleases, e mais importante, na fase de solução. Com este método, podemos realmente ver o comportamento coletivo de todas as nanoestruturas quando elas estão flutuando livremente no líquido, "diz o professor adjunto Veikko Linko da Aalto University, quem conduziu o estudo.

    “Parece que a digestão acontece de forma diferente nos substratos e na solução, e combinando esses dois tipos de informação, podemos entender melhor como as nanoestruturas são digeridas por nucleases na corrente sanguínea. Além disso, mostramos que os perfis de liberação da droga estavam intimamente ligados aos perfis de digestão, e uma ampla gama de doses de drogas poderia ser alcançada simplesmente mudando a forma ou geometria da nanoestrutura do DNA, "explica o doutorando Heini Ijäs, o principal autor da pesquisa.

    Enquanto a equipe investigava a ligação de Dox às estruturas de DNA em grande detalhe, eles descobriram que a maioria dos estudos anteriores superestimou amplamente a capacidade de carga de Dox do origami de DNA.

    "Os efeitos anticâncer das nanoestruturas de DNA equipadas com Dox foram relatados em muitas publicações, mas parece que esses efeitos podem ter sido causados ​​principalmente por moléculas Dox livres ou agregadas, não pelos motivos de DNA carregados de drogas. Acreditamos que este tipo de informação é crucial para o desenvolvimento de sistemas de entrega de medicamentos seguros e mais eficazes, e nos traz um passo mais perto de aplicações biomédicas baseadas em DNA do mundo real, "diz Ijäs.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com