p As "gaiolas" em nanoescala feitas de fitas de DNA podem encapsular drogas de pequenas moléculas e liberá-las em resposta a um estímulo específico, Pesquisadores da McGill University relatam em um novo estudo. p A pesquisa, publicado online em 1º de setembro em Química da Natureza , marca um passo em direção ao uso de nanoestruturas biológicas para fornecer medicamentos às células doentes dos pacientes. As descobertas também podem abrir novas possibilidades para o desenvolvimento de nanomateriais baseados em DNA.

p "Esta pesquisa é importante para a entrega de drogas, mas também para biologia estrutural fundamental e nanotecnologia, "diz o professor de química McGill Hanadi Sleiman, que liderou a equipe de pesquisa.

p O DNA carrega a informação genética de todos os organismos vivos de uma geração para a outra. Mas fios do material também podem ser usados ​​para construir estruturas em escala nanométrica. (Um nanômetro é um bilionésimo de um metro - cerca de 100, 000º o diâmetro de um cabelo humano.)

p Em seus experimentos, os pesquisadores McGill primeiro criaram cubos de DNA usando fitas curtas de DNA, e os modificou com moléculas semelhantes a lipídeos. Os lipídios podem agir como adesivos pegajosos que se juntam e dão um "aperto de mão" dentro do cubo de DNA, criando um núcleo que pode conter cargas, como moléculas de drogas.

p Os pesquisadores da McGill também descobriram que, quando os adesivos pegajosos foram colocados em uma das faces externas dos cubos de DNA, dois cubos podem se conectar. Este novo modo de montagem tem semelhanças com a forma como as proteínas se dobram em suas estruturas funcionais, Sleiman observa. "Isso abre uma gama de novas possibilidades para projetar nanomateriais baseados em DNA."

p O laboratório de Sleiman já demonstrou que nanopartículas de ouro podem ser carregadas e liberadas de nanotubos de DNA, fornecendo uma prova preliminar de conceito de que a administração de drogas pode ser possível. Mas o novo estudo marca a primeira vez que pequenas moléculas - que são consideravelmente menores do que as nanopartículas de ouro - foram manipuladas de tal forma usando uma nanoestrutura de DNA, relatam os pesquisadores.

p As nanoestruturas de DNA têm várias vantagens potenciais sobre os materiais sintéticos frequentemente usados ​​para entregar drogas dentro do corpo, diz Thomas Edwardson, um doutorando McGill e co-autor do novo artigo. "Estruturas de DNA podem ser construídas com grande precisão, eles são biodegradáveis ​​e seu tamanho, a forma e as propriedades podem ser facilmente ajustadas ".

p As gaiolas de DNA podem ser feitas para liberar drogas na presença de uma sequência de ácido nucleico específica. "Muitas células doentes, como células cancerosas, superexpressam certos genes, "Edwardson acrescenta." Em um futuro aplicativo, pode-se imaginar um cubo de DNA que transporta carga de drogas para o ambiente da célula doente, que irá desencadear a liberação da droga. "O grupo Sleiman está conduzindo estudos em células e animais para avaliar a viabilidade desse método na leucemia linfocítica crônica (LLC) e no câncer de próstata, em colaboração com pesquisadores do Instituto Lady Davis de Pesquisa Médica do Hospital Geral Judaico de Montreal.