Bio-inspirowane „nano-kokony” jako leki antynowotworowe

Inżynierowie biomedycyny opracowali układ dostarczania leków. Złożony jest on z nano-kokonów zbudowanych z DNA docelowych komórek rakowych. Ma za zadanie oszukiwać komórki przy absorbowaniu kokonu uwalniającego leki przeciwrakowe. Badania te przeprowadzone zostały przez naukowców z North Carolina State University oraz University of North Carolina w Chapel Hill.

„Ten system podawania leku bazuje na DNA, co oznacza, że jest zgodny biologicznie oraz mniej toksyczny dla pacjentów, niż systemy które używają materiałów syntetycznych.” mówi dr Zhen Gu, starszy autor pracy i adiunkt pracujący przy programie inżynierii biomedycznej w NC State oraz UNC Chapel Hill.

„Technika ta pozwala atakować również specyficzne komórki rakowe, może przenosić duży ładunek leku i uwalniać go bardzo szybko wewnątrz pojedynczej komórki rakowej,” mówi dalej Gu.

„Ponadto, ponieważ użyliśmy technik molekularnych opierających się o zjawisko samoskładania materiału genetycznego, metoda ta jest łatwa do stosowania,” mówi Wujin Sun, główny autor pracy oraz doktor w laboratorium Gu’a.

Każdy nano-kokon składa się z pojedynczej nici DNA, która jest w stanie sama przeorganizować się w coś co wygląda jak kokon lub motek przędzy, który mierzy 150 nanometrów.

Rdzeń nano-kokonu złożony jest z leku przeciwnowotworowego doksorubicyny (DOX) i białka zwanego DNazą. DNaza, enzym który może normalnie przeciąć DNA kokonu, jest pokryty cienką warstwą polimeru, która klinuje DNazy jak pochwa miecz.

Powierzchnia nano-kokonów jest też usiana ligandami kwasu foliowego. Kiedy nano-kokon napotyka komórkę rakową, ligandy wiążą nano-kokon do receptorów na powierzchni komórki – powoduje to, że nano-kokon wciąga komórkę.

Po dotarciu do wnętrza komórki rakowej, kwaśne środowisko komórkowe niszczy osłonkę polimeru zawierającego DNazę. Uwolniona z osłony DNaza szybko kroi DNA kokonu, rozlewając w ten sposób DOX do wnętrza komórki nowotworowej i zabijając ją.

„Teraz przygotowujemy się do rozpoczęcia badań przedklinicznych,” mówi Gu. „Jesteśmy bardzo podekscytowani tym systemem i myślę, że jest to obiecująca metoda dostarczenia różnych leków ukierunkowanych na raka jak również na inne choroby.”

  1. Z Gu, W Sun, Y Lu, M Reiff, T Jiang. Cocoon-Like Self-Degradable DNA-Nanoclew for Anticancer Drug Delivery. Journal of the American Chemical Society, 2014; DOI: 10.1021/ja5088024
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141013103903.htm

Opracował: Karol Madejczyk

Korekta: Maciej Bielak-Wolanin

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*