Cientistas da ITMO, em colaboração com colegas internacionais, propuseram novas nanomáquinas baseadas em DNA que podem ser usadas para terapia genética para câncer. Esta nova invenção pode contribuir muito para um tratamento mais eficaz e seletivo de doenças oncológicas. Os resultados foram publicados em Angewandte Chemie .

A terapia gênica é considerada uma das formas promissoras de tratamento de doenças oncológicas, mesmo que as abordagens atuais estejam longe de ser perfeitas. Muitas vezes, os agentes não conseguem discernir as células malignas das saudáveis, e são ruins em interagir com alvos de RNA dobrados.

Para resolver este problema, cientistas, incluindo uma equipe russa da Universidade ITMO liderada pelo professor Dmitry Kolpashchikov, nanomáquinas especiais propostas. Eles procuraram desenvolver moléculas particulares, desoxirribozimas, que pode interagir com o RNA alvo, Ligue-os, desdobrar e clivar. De acordo com a ideia, essas nanomáquinas precisam reconhecer oncomarcadores de DNA e formar complexos que podem quebrar o RNA mensageiro de genes vitais com alta seletividade, o que resultará então na morte apoptótica das células malignas.

Os pesquisadores testaram a eficiência das novas máquinas em um experimento modelo e descobriram que elas podem clivar moléculas de RNA dobradas melhor do que as desoxirribozimas originais. Eles mostraram que o design da nanomáquina torna possível quebrar o RNA alvo na presença de apenas um oncomarcador de DNA, e o uso de braços desdobráveis ​​de RNA proporciona melhor eficiência. Os cientistas também aprenderam que a nanomáquina pode inibir o crescimento de células malignas, embora os experimentos celulares não tenham mostrado alta especificidade. Os pesquisadores associam esse resultado a uma escolha possivelmente ruim do RNA alvo e a uma baixa estabilidade das estruturas do DNA na célula.

A nova abordagem difere fundamentalmente das usadas antes. Os agentes de terapia gênica existentes visam suprimir a expressão de marcadores oncológicos. Na pesquisa em questão, os cientistas se concentraram no RNA mensageiro de genes vitais, e o marcador oncológico foi usado como ativador. Isso torna possível aplicar a nanomáquina de DNA no tratamento de qualquer tipo de câncer, usando novos oncomarcadores de DNA para ativar a quebra de moléculas-alvo.

A nova invenção abre novas formas de tratamento de doenças oncológicas. Ainda, há muitos experimentos a serem conduzidos antes que ele possa ser aplicado na terapia.

"Por enquanto, estamos tentando introduzir novos elementos funcionais na estrutura que contribuirão para um reconhecimento mais eficaz de marcadores oncológicos, e também estão otimizando a nanomáquina de DNA para vários alvos de RNA. A fim de melhorar a eficiência e seletividade de nossas construções em condições celulares, estamos selecionando novos alvos de RNA e estudando a estabilidade das máquinas de DNA nas células, que planejamos melhorar com a ajuda de modificações químicas já existentes, "comenta Daria Nedorezova, Aluno de mestrado na ITMO University.