DNA nanostrukturer bliver camoufleret af proteiner

Forskere fra Aalto University og Helsinki University har rapporteret en strategi, der markant øger stabiliteten af ​​DNA-nanostrukturer mod DNA-fordøjelsesenzymer, øger leveringsraterne og, mest vigtigt, undertrykker DNA-induceret immunrespons.

"Hypotesen er baseret på belægning af DNA-strukturerne med inerte proteiner, nemlig serumalbuminer, ved hjælp af et syntetisk DNA-bindende domæne, der er kovalent bundet til proteinet", forklarer adjungeret professor Veikko Linko fra Aalto Universitet. Strategien var, at da DNA-nanostrukturen – i denne undersøgelse en murstenslignende DNA-origami – er negativt ladet, det positivt ladede multivalente bindingsdomæne (dendron) kan binde sig til overfladen af ​​DNA-objektet gennem elektrostatiske interaktioner. Ved at justere bindingseffektiviteten og mængden af ​​protein-dendron-konjugater, der anvendes til belægning, det var muligt at danne en tæt og ensartet proteinkorona omkring DNA-origamien. Undersøgelsen viste, at immunsystemet kan 'bluffes', når DNA-nanostrukturerne camoufleres af proteiner, da de proteinovertrukne DNA-strukturer effektivt svækkede aktiveringen af ​​immunrespons bestemt fra muse primære miltceller.

"Den rapporterede belægningsstrategi er ligetil, og den er ikke begrænset til serumalbuminproteiner, men er i det væsentlige modulopbygget, da man kan linke næsten ethvert protein til designerens syntetiske DNA-bindende domæne" tilføjer professor Mauri Kostiainen, der ledede forskningssamarbejdet. Derfor, den foreslåede teknik gør det muligt for andre forskere at tune overfladeegenskaberne af DNA-nanostrukturer i biologisk miljø på ønskede måder. Serumalbumin er det mest udbredte protein i blodet med en lang cirkulationshalveringstid, og dermed har den allerede fundet klinisk godkendte implementeringer i lægemiddellevering. Derfor, Forfatterne forestiller sig, at det præsenterede system vil åbne op for nye muligheder inden for skræddersyet DNA-baseret lægemiddellevering.

Denne undersøgelse blev rapporteret i Avancerede sundhedsmaterialer , bind 6, udgave 18 (20. september, 2017) og fremhævet som coverart og in Avancerede videnskabsnyheder .