Os cientistas descobriram a melhor forma de fazer o DNA se comunicar com as membranas do nosso corpo, abrindo caminho para a criação de 'minicomputadores biológicos' em gotículas que têm uso potencial em biossensores e vacinas de mRNA.
O Dr. Matthew Baker da UNSW e o Dr. Shelley Wickham da Universidade de Sydney co-lideraram o estudo, publicado recentemente em Nucleic Acids Research .

Descobriu a melhor maneira de projetar e construir "nanoestruturas" de DNA para manipular efetivamente lipossomas sintéticos - pequenas bolhas que tradicionalmente são usadas para fornecer medicamentos para câncer e outras doenças.

Mas ao modificar a forma, a porosidade e a reatividade dos lipossomas, há aplicações muito maiores, como a construção de pequenos sistemas moleculares que detectam seu ambiente e respondem a um sinal para liberar uma carga, como uma molécula de droga quando se aproxima de seu alvo.

O principal autor Dr. Matt Baker, da Escola de Biotecnologia e Ciências Biomoleculares da UNSW, diz que o estudo descobriu como construir "pequenos blocos" de DNA e descobriu a melhor forma de rotular esses blocos com colesterol para fazê-los aderir aos lipídios, os principais constituintes de células vegetais e animais.

"Uma aplicação importante do nosso estudo é o biossensor:você pode colocar algumas gotículas em uma pessoa ou paciente, à medida que se move pelo corpo, registra o ambiente local, processa isso e fornece um resultado para que você possa 'ler' o ambiente local, "Dr. Baker diz.

A nanotecnologia de lipossomas ganhou destaque com o uso de lipossomas ao lado de vacinas de RNA, como as vacinas Pfizer e Moderna COVID-19.

"Este trabalho mostra novas maneiras de encurralar os lipossomas no lugar e, em seguida, abri-los no momento certo", diz o Dr. Baker.

"O que é melhor é porque eles são construídos de baixo para cima a partir de peças individuais que projetamos, podemos facilmente encaixar e retirar componentes diferentes para mudar a maneira como eles funcionam.

Anteriormente, os cientistas lutavam para encontrar as condições corretas de buffer para lipídios e lipossomas para garantir que seus 'computadores' de DNA realmente ficassem presos aos lipossomas.

Eles também lutaram com a melhor maneira de decorar o DNA com colesterol para que ele não apenas fosse para a membrana, mas permanecesse lá pelo tempo necessário.

"É melhor na borda? No centro? Montes deles? Poucos deles? O mais próximo possível da estrutura, ou o mais longe possível?" Dr. Baker diz.

"Nós analisamos todas essas coisas e mostramos que poderíamos criar boas condições para as estruturas de DNA se ligarem aos lipossomas de forma confiável e 'fazer alguma coisa'".

Dr. Baker diz que as membranas são críticas na vida, pois permitem que os compartimentos se formem e, portanto, diferentes tipos de tecidos e células sejam separados.

"Tudo isso depende de membranas serem geralmente bastante impermeáveis", diz ele.

"Aqui construímos nanotecnologia de DNA totalmente nova, onde podemos perfurar membranas, sob demanda, para poder passar sinais importantes através de uma membrana.

“Esta é, em última análise, a base na vida de como as células se comunicam umas com as outras e como algo útil pode ser feito em uma célula e depois exportado para ser usado em outro lugar”.

Alternativamente, em patógenos, as membranas podem ser rompidas para destruir as células, ou os vírus podem se infiltrar nas células para se replicar.

Os cientistas vão trabalhar em como controlar poros baseados em DNA que podem ser acionados com luz para desenvolver retinas sintéticas a partir de partes inteiramente novas. + Explorar mais

Os efeitos da proteína corona nas interações de lipossomas visualizados por AIE com ce