Durante años, El ARN parece una herramienta difícil de alcanzar en la investigación en nanotecnología. Si bien se manipula fácilmente en el laboratorio, El ARN es susceptible de destrucción rápida en el cuerpo cuando se enfrenta a una enzima que se encuentra comúnmente. "La enzima RNasa corta el ARN al azar en trozos pequeños, muy eficientemente y en minutos, "explica Peixuan Guo de la Universidad de Cincinnati.
Pero al reemplazar un grupo químico en la macromolécula, El Dr. Guo dice que él y otros investigadores han encontrado una manera de evitar la ARNasa y crear configuraciones tridimensionales estables de ARN. ampliando enormemente las posibilidades del ARN en nanotecnología. El Dr. Guo y sus colegas publicaron sus hallazgos en la revista. ACS Nano . El Dr. Guo es el co-investigador principal de la Asociación de la Plataforma de Nanotecnología del Cáncer en la Universidad de Cincinnati, una de las 12 asociaciones de este tipo financiadas por el Instituto Nacional del Cáncer.
En su trabajo, El Dr. Guo y sus colegas se centraron en los anillos de ribosa que, junto con grupos fosfato alternos, forman la columna vertebral del ARN. Al cambiar una sección del anillo de ribosa, El Dr. Guo y su equipo alteraron la estructura de la molécula, haciéndolo incapaz de unirse con RNase y capaz de resistir la degradación. "La interacción de la ARNasa con el ARN requiere una combinación de conformación estructural, ", explicó." Cuando la conformación del ARN ha cambiado, la RNasa no puede reconocer el ARN y la unión se convierte en un problema ". Si bien los investigadores anteriores han demostrado que esta alteración hace que el ARN sea estable en una doble hélice, El Dr. Guo dice que no estudiaron su potencial para afectar el plegamiento del ARN en una estructura tridimensional necesaria para la nanotecnología.
Después de crear la nanopartícula de ARN, Guo y sus colegas lo utilizaron con éxito para impulsar el nanomotor de empaquetado de ADN del bacteriófago phi29, un virus que infecta a las bacterias. "Descubrimos que el ARN modificado se puede plegar en su estructura tridimensional de manera apropiada, y puede llevar a cabo sus funciones biológicas después de la modificación, "dice Guo." Nuestros resultados demuestran que es práctico producir ARNasa resistente, biológicamente activo, y ARN estable para su aplicación en nanotecnología ".
Debido a que las moléculas de ARN estables se pueden usar para ensamblar una variedad de nanoestructuras, Guo dice que son una herramienta ideal para administrar terapias dirigidas a células cancerosas o infectadas por virus. "Las nanopartículas de ARN se pueden fabricar con un nivel de simplicidad característico del ADN al tiempo que poseen una estructura versátil y una función catalítica similar a la de las proteínas. Con esta modificación del ARN, con suerte, podemos abrir nuevas vías de estudio en nanotecnología de ARN ".
Este trabajo, que se detalla en un documento titulado, "Fabricación de nanopartículas de ARN estables y resistentes a RNasae activas en el engranaje de los nanomotores para el empaquetado de ADN viral. "fue apoyado en parte por la Alianza del NCI para la Nanotecnología en el Cáncer, una iniciativa integral diseñada para acelerar la aplicación de la nanotecnología a la prevención, diagnóstico, y tratamiento del cáncer. Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
