DNA-nanostrukturer designet til lægemiddellevering er fortsat en teknisk udfordring

Mange undersøgelser, der indikerer, at DNA-nanostrukturer lettere kan trænge ind i celler, end simple DNA-strenge er defekte, ifølge forskere ved McGill University.

I et papir offentliggjort i tidsskriftet American Chemical Society ACS Central Science , McGill-forskerne viser, at mange nanostrukturer i DNA-bure ikke optages af celler i væsentligt omfang. I en række eksperimenter, de viser, i stedet, at DNA-nanostrukturerne nedbrydes af enzymer uden for cellen; et fluorescerende farvestof, der bruges til sporingsformål, adskiller sig fra nanostrukturen; og farvestoffet - eller et lille fragment, der indeholder farvestoffet - optages i celler. Det resulterende fluorescerende signal inde fra cellen misfortolkes let som indikerende, at nanostrukturen, sig selv, er kommet ind i cellen. Gruppen viser også, at et almindeligt anvendt fluorescenseksperiment (kaldet FRET), involverer energioverførsel mellem to farvestoffer på en struktur kan også give fejlagtige resultater.

Dette fund er væsentligt, fordi DNA-strenge anses for at være et lovende værktøj til at stoppe produktionen af ​​proteiner, der er forbundet med sygdom - og alligevel er det en teknisk udfordring at levere strengene ind i cellerne. "Vores papir er en advarselshistorie for forskere, der arbejder inden for DNA/RNA-levering gennem selektiv terapi, " siger seniorforfatter Hanadi Sleiman, Professor i kemi ved McGill og Canada Research Chair i DNA Nanoscience.

Dette problem kunne, imidlertid, gøres til en fordel, bemærker hovedforfatter Aurélie Lacroix, en kandidatstuderende i Prof. Sleimans laboratorium. "Vi kunne vedhæfte molekyler på DNA-nanostrukturer, der får dem til at trænge ind i syge celler - for eksempel kræftceller - men ikke normale celler. Dette ville gøre det muligt selektivt at levere lægemidler til syge celler." Sleiman insisterer også på, at nogle DNA-nanostrukturer har vist enestående lovende i dyreforsøg.

McGill-teamet tilbyder anbefalinger og retningslinjer for forskere, der udfører undersøgelser af celleoptagelse ved hjælp af fluorescerende farvestoffer, at sikre, at forskningen er pålidelig og reproducerbar.