Os DNAsomes começam com cadeias curtas de DNA sintético projetadas para serem complementares em parte de seu comprimento, de modo que se juntem em formas de Y microscópicas. Uma molécula de lipídio é anexada, e corantes fluorescentes podem ser anexados para rastreamento. Drogas ou RNA são quimicamente ligados à unidade em forma de Y, então muitas unidades montadas em uma esfera, sobre o tamanho de um vírus, que pode entrar nas células e entregar sua carga útil.
(PhysOrg.com) - O DNA não é mais apenas para a genética. Os pesquisadores da Cornell estão usando DNA sintético para fazer nanopartículas, apelidados de DNAsomes, que pode fornecer medicamentos e terapia genética para o interior das células.
Dan Luo, professor de engenharia biológica e ambiental, e colegas relatam seu trabalho na edição de 3 de janeiro da revista Pequena .
DNAsomes, Luo disse, pode transportar vários medicamentos, bem como moléculas de RNA projetadas para bloquear a expressão de genes, uma melhoria em relação a outros sistemas de entrega de drogas, como lipossomas (minúsculos invólucros das moléculas de fosfolipídios que compõem as membranas celulares) ou nanopartículas de polímero. Também, alguns outros sistemas de entrega podem ser tóxicos para as células, disseram os pesquisadores.
Em seu habitat natural no núcleo de uma célula, O DNA consiste em moléculas de cadeia longa que são complementares, prendendo-se uns aos outros como uma sequência de blocos de Lego em todo o seu comprimento para formar a famosa dupla hélice. O grupo de pesquisa Luo cria cadeias curtas de DNA sintético projetadas para se prenderem apenas em parte de seu comprimento, de modo que se juntem em formas como cruzes, Ts ou Ys.
DNAsomes são montados a partir de unidades em forma de Y, cada um composto por três fitas de DNA. Uma molécula de lipídeo está ligada à cauda do Y, e os medicamentos a serem administrados são quimicamente ligados aos braços. Quando o objetivo é bloquear a expressão de genes com moléculas de siRNA (pequenos RNA interferentes), o DNA sintético pode ser projetado com uma seção complementar ao RNA, de modo que o RNA se fixe livremente a ele. A distribuição de siRNA tem sido um desafio particular para outros sistemas de distribuição de drogas, os pesquisadores notaram.
Em solução aquosa, a combinação de DNA, que é atraída por moléculas de água, e lipídios, que são repelidos pela água, faz com que as unidades Y se automontem em esferas ocas de 100 a 5, 000 nanômetros de diâmetro, consistindo em várias camadas de DNA, lipídio e carga.
“A beleza disso é que o corpo da coisa também é um corpo de drogas, "Luo disse. Sobre o tamanho de um vírus, o DNAsome será engolfado pela membrana celular e levado para dentro de uma célula de forma semelhante a um vírus, ele explicou. Alguns DNAs podem ser marcados com moléculas que têm como alvo um determinado tipo de célula, como uma célula cancerosa.
O que acontece dentro da célula para liberar os medicamentos ainda é uma "caixa preta, "Luo disse, como acontece com outros sistemas de entrega de drogas, mas os testes mostram que a carga é entregue. Os pesquisadores carregaram DNAsomes com um corante fluorescente e os introduziram em uma cultura de células ovarianas de hamster. As microfotos mostraram as células ovarianas brilhando sob a luz ultravioleta. Notavelmente, os pesquisadores descobriram, a carga foi entregue ao citoplasma e ao núcleo das células, uma consideração importante para a entrega de múltiplos medicamentos, uma vez que drogas diferentes podem ter alvos diferentes na célula. Em experimentos posteriores, os pesquisadores verificaram a capacidade dos DNAsomes de entregar vários medicamentos, bem como siRNA.
DNAsomes são nomeados por analogia com lipossomas. O sufixo - alguns vem de uma palavra latina que significa "corpo".
O pesquisador principal do estudo é Young Hoon Roh, que era aluno de pós-graduação no grupo Luo e acaba de receber seu doutorado. David Muller, professor de física aplicada e engenharia, e seu grupo de pesquisa colaborou no projeto.
