Por anos, O RNA tem parecido uma ferramenta elusiva na pesquisa em nanotecnologia. Embora facilmente manipulado em laboratório, O RNA é suscetível à destruição rápida no corpo quando confrontado com uma enzima comumente encontrada. "A enzima RNase corta o RNA aleatoriamente em pequenos pedaços, de forma muito eficiente e em poucos minutos, "explica Peixuan Guo, da Universidade de Cincinnati.
Mas, ao substituir um grupo químico na macromolécula, Dr. Guo diz que ele e outros pesquisadores descobriram uma maneira de contornar RNase e criar configurações tridimensionais estáveis de RNA, expandindo muito as possibilidades de RNA em nanotecnologia. Dr. Guo e seus colegas publicaram suas descobertas no jornal ACS Nano . Dr. Guo é o co-investigador principal da Cancer Nanotechnology Platform Partnership da University of Cincinnati, uma das 12 parcerias financiadas pelo National Cancer Institute.
Em seu trabalho, Dr. Guo e seus colegas se concentraram nos anéis de ribose que, junto com grupos fosfato alternados, formam a espinha dorsal do RNA. Ao mudar uma seção do anel ribose, Dr. Guo e sua equipe alteraram a estrutura da molécula, tornando-o incapaz de se ligar a RNase e capaz de resistir à degradação. "A interação de RNase com RNA requer uma correspondência de conformação estrutural, "ele explicou." Quando a conformação do RNA mudou, a RNase não consegue reconhecer o RNA e a ligação se torna um problema. "Embora pesquisadores anteriores tenham mostrado que essa alteração torna o RNA estável em uma dupla hélice, Dr. Guo diz que eles não estudaram seu potencial de afetar o dobramento do RNA em uma estrutura tridimensional necessária para a nanotecnologia.
Depois de criar a nanopartícula de RNA, Guo e seus colegas o usaram com sucesso para alimentar o nanomotor de empacotamento de DNA do bacteriófago phi29, um vírus que infecta bactérias. "Descobrimos que o RNA modificado pode se dobrar em sua estrutura 3-D de forma adequada, e pode realizar suas funções biológicas após a modificação, "diz Guo." Nossos resultados demonstram que é prático produzir resistente a RNase, biologicamente ativo, e RNA estável para aplicação em nanotecnologia. "
Como as moléculas de RNA estáveis podem ser usadas para montar uma variedade de nanoestruturas, Guo diz que eles são uma ferramenta ideal para fornecer terapias direcionadas a células cancerosas ou infectadas por vírus. "As nanopartículas de RNA podem ser fabricadas com um nível de simplicidade característico do DNA, embora possuam uma estrutura versátil e função catalítica semelhante à das proteínas. Com essa modificação do RNA, espero que possamos abrir novos caminhos de estudo em nanotecnologia de RNA. "
Este trabalho, que é detalhado em um artigo intitulado, "Fabricação de nanopartículas de RNA estáveis e resistentes a RNasae ativas na engrenagem dos nanomotores para engenharia de embalagem de DNA viral de plataforma de nanopartículas auto-montadas para terapia medicamentosa combinada precisamente controlada, "foi apoiado em parte pela NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, uma iniciativa abrangente projetada para acelerar a aplicação da nanotecnologia para a prevenção, diagnóstico, e tratamento do câncer. Um resumo deste artigo está disponível no site da revista.
