Ny undersøgelse viser lovende i at bruge RNA-nanoteknologi til at behandle kræftformer og virusinfektioner

En ny undersøgelse fra University of Kentucky forskere viser løfte om at udvikle ultrastabile RNA-nanopartikler, der kan hjælpe med at behandle kræft og virusinfektioner ved at regulere cellefunktion og binde til kræftformer uden at skade omgivende væv.

Studiet, udgivet i Nano i dag , blev udført i laboratoriet i Peixuan Guo, William S. Farish Endowed Chair i nanobioteknologi ved UK Markey Cancer Center, i samarbejde med Dr. Mark Evers, direktør for UK Markey Cancer Center.

Undersøgelsen bruger RNA (ribonukleinsyre) som byggesten til bottom-up fremstilling af nanostrukturer. Ved at bruge RNA-nanoteknologien, som er banebrydende af Guo, forskerne konstruerede ultrastabile X-formede RNA-nanopartikler ved hjælp af re-konstruerede RNA-fragmenter til at bære op til fire terapeutiske og diagnostiske moduler. Deres RNA-nanopartikler kan omfatte små interfererende RNA til at dæmpe gener, mikro-RNA til regulering af genekspression, aptamer til målretning mod kræftceller, eller et ribozym, der kan katalysere kemiske reaktioner.

Undersøgelsen viste, at reguleringen af ​​cellulære funktioner steg gradvist med det stigende antal funktionelle moduler i nanopartiklerne.

"RNA-nanoteknologi er et spirende felt, men ustabiliteten og nedbrydningen af ​​RNA-nanopartikler har fået mange videnskabsmænd til at vige væk fra forskningen i RNA-nanoteknologi, " sagde Guo. "Vi har behandlet disse problemer, og nu er det muligt at producere RNA-nanopartikler, der er meget stabile både kemisk og termodynamisk i reagensglasset eller i kroppen med stort potentiale som terapeutiske reagenser."

RNA-nanopartiklerne udviste flere gunstige egenskaber:polyvalent natur, som tillader samtidig levering af flere funktionelle molekyler for at opnå synergistiske effekter; modulært design, som muliggør kontrolleret selvmontering med defineret struktur; termodynamisk stabil, som holder RNA-nanopartiklerne intakte i dyrs og menneskers cirkulationssystemer, hvor de findes i meget lave koncentrationer; og kemisk stabil, som gør nanopartiklerne resistente over for RNase (et enzym, som spalter RNA) fordøjelse i blodserumet.

"Et stort problem med kræftbehandlinger er evnen til mere direkte og specifikt at levere anti-cancer lægemidler til cancermetastaser, " sagde Evers. "Brug af den nanoteknologiske tilgang, som Peixuan Guo og hans gruppe har udtænkt, kan give os mulighed for mere effektivt at behandle kræftmetastaser med færre bivirkninger sammenlignet med nuværende kemoterapi."