Улучшенные наноструктуры ДНК для более эффективной наномедицины против рака

Исследователи из Центра мультифункционального биомолекулярного дизайна лекарств (CEMBID) Орхусского университета представили усовершенствованную версию ДНК-наноструктур для доставки лекарств.

Проблема существующих ДНК-наноструктур

ДНК-наноструктуры, такие как 4-ходовые соединения (4WJ), перспективны для транспорта противораковых препаратов точно к нужным клеткам, что повышает эффективность и снижает побочные эффекты. Однако у них есть недостатки:

  • Биоразлагаемость: ДНК быстро разрушается в кровотоке.
  • Иммунный ответ: Крупные структуры могут активировать иммунную систему.

Решение: стабильные структуры на искусственных блоках

Группа под руководством профессора Курта Готельфа, включая постдока Андерса Мэрхера, повысила стабильность наноструктур, заменив природные строительные блоки ДНК на искусственные.

  • Материал: Использованы олигонуклеотиды из ациклической L-треониноловой нуклеиновой кислоты (aTNA).
  • Изменение: Молекула сахара (дезоксирибоза) в естественных блоках заменена на искусственную (ациклический L-треонинол), что укрепляет всю структуру.

Результаты и перспективы

Новые 4WJ-структуры с aTNA продемонстрировали ключевые преимущества:

  1. Высокая стабильность: Не разрушаются в крови.
  2. Биосовместимость: Нетоксичны для клеток и не вызывают неспецифического иммунного ответа.
  3. Таргетинг: При связывании с биомолекулой, нацеленной на биомаркер клеток рака груди, структура эффективно направлялась к нужным клеткам.
  4. Долгое действие: Дополнительные модификации позволили увеличить время циркуляции в кровотоке и, следовательно, потенциальное действие связанного препарата.

Исследователи видят два основных применения технологии:

  1. Транспорт лекарств: Доставка препаратов точно к цели в организме пациента.
  2. Инструмент для исследований: Ускоренный и эффективный скрининг комбинаций противораковых биомолекул для поиска оптимального лечения.

Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie Int. Ed. и выполнена в сотрудничестве с группами Йоргена Кьемса и Кена Ховарда в рамках CEMBID.