DNA 'gabbie' possono aiutare la consegna di droga

Luglio 28, 2015 Admin Salute 0 11
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La ricerca, pubblicata on-line 1 settembre in Nature Chemistry, segna un passo verso l'utilizzo di nanostrutture biologici per fornire farmaci a cellule malate nei pazienti. I risultati potrebbero anche aprire nuove possibilità per la progettazione di nanomateriali basati sul DNA.

"Questa ricerca è importante per la consegna di droga, ma anche per la biologia strutturale fondamentale e la nanotecnologia," dice McGill Chimica professor Hanadi Sleiman, che ha guidato il team di ricerca.




DNA porta l'informazione genetica di tutti gli organismi viventi da una generazione a quella successiva. Ma trefoli del materiale possono anche essere usati per costruire strutture scala nanometrica. (Un nanometro è un miliardesimo di metro -. Circa un 100.000 del diametro di un capello umano)

Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno McGill primo creati cubi DNA utilizzando brevi filamenti di DNA, e modificati con molecole lipidiche-like. I lipidi possono agire come patch appiccicoso che si incontrano e si impegnano in un "stretta di mano" all'interno del cubo DNA, creando un nucleo che può contenere carichi come molecole di droga.

I ricercatori McGill anche scoperto che quando i cerotti adesivi sono stati posti su una delle facce esterne dei cubetti DNA, due cubi potrebbero collegare insieme. Questa nuova modalità di assemblaggio ha analogie con il modo in cui le proteine ​​si ripiegano nelle loro strutture funzionali, Sleiman note. "Si apre una serie di nuove possibilità per la progettazione di nanomateriali basati sul DNA."

Laboratorio di Sleiman ha già dimostrato che le nanoparticelle d'oro possono essere caricati e liberati da nanotubi di DNA, fornendo una prova preliminare di concetto che la consegna di droga potrebbe essere possibile. Ma il nuovo studio segna la prima volta che piccole molecole - che sono notevolmente inferiori alle nanoparticelle di oro - sono stati manipolati in modo tale utilizzando una nanostruttura DNA, i ricercatori relazione.

Nanostrutture di DNA hanno diversi potenziali vantaggi rispetto ai materiali sintetici spesso utilizzati per la fornitura di farmaci all'interno del corpo, dice Thomas Edwardson, uno studente di dottorato McGill e co-autore della nuova carta. "Strutture di DNA possono essere costruiti con grande precisione, sono biodegradabili e la loro dimensione, forma e proprietà possono essere facilmente regolati."

Le gabbie di DNA possono essere apportate rilasciare farmaci in presenza di una specifica sequenza di acido nucleico. "Molte cellule malate, come le cellule tumorali, overexpress alcuni geni," Edwardson aggiunge. "In una futura applicazione, si può immaginare un cubo DNA che porta il carico farmaco per l'ambiente cellula malata, che innescare il rilascio del farmaco." Il gruppo Sleiman è ora conducendo studi sulle cellule e animali per valutare la fattibilità di tale metodo sulla leucemia linfocitica cronica (LLC) e il cancro alla prostata, in collaborazione con i ricercatori presso l'Istituto di Lady Davis per la ricerca medica al Jewish General Hospital di Montreal.

Finanziamenti per la ricerca del team Sleiman è stato fornito dal Consiglio scienze naturali e ingegneria Research del Canada (NSERC), una borsa di studio del programma di formazione Drug Development CIHR al signor Edwardson, la Fondazione canadese per l'innovazione (CFI), il Centro per la Self assemblato Chemical Strutture (CSACS) e il Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR).

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