(PhysOrg.com) - El ADN ya no es solo para la genética. Los investigadores de Cornell están utilizando ADN sintético para fabricar nanopartículas, denominados ADNsomas, que puede administrar medicamentos y terapia genética al interior de las células.

Dan Luo, profesor de ingeniería biológica y ambiental, y colegas informan sobre su trabajo en la edición del 3 de enero de la revista. Pequeña .

ADNsomas, Luo dijo, puede transportar múltiples fármacos, así como moléculas de ARN diseñadas para bloquear la expresión de genes, una mejora con respecto a otros sistemas de administración de fármacos como los liposomas (diminutos envoltorios de las moléculas de fosfolípidos que forman las membranas celulares) o nanopartículas de polímero. También, algunos otros sistemas de administración pueden ser tóxicos para las células, dijeron los investigadores.

En su hábitat natural en el núcleo de una célula, El ADN consta de moléculas de cadena larga que son complementarias, uniéndose entre sí como una cadena de bloques de Lego en toda su longitud para formar la famosa doble hélice. El grupo de investigación de Luo crea cadenas cortas de ADN sintético diseñadas para unirse solo en una parte de su longitud para que se unan en formas como cruces, Ts o Ys.

Los ADNomas se ensamblan a partir de unidades en forma de Y, cada uno compuesto por tres hebras de ADN. Una molécula de lípidos está unida a la cola de la Y, y los medicamentos que se van a administrar se unen químicamente a los brazos. Cuando el objetivo es bloquear la expresión de genes con moléculas de ARNip (ARN pequeño de interferencia), el ADN sintético se puede diseñar con una sección complementaria al ARN de modo que el ARN se adhiera a él sin apretar. La entrega de ARNip ha sido un desafío particular para otros sistemas de administración de fármacos, anotaron los investigadores.

En solución de agua, la combinación de ADN, que se siente atraído por las moléculas de agua, y lípidos, que son repelidos por el agua, hace que las unidades Y se autoensamblen en esferas huecas de 100 a 5, 000 nanómetros de diámetro, que consta de múltiples capas de ADN, lípidos y carga.

"La belleza de esto es que el cuerpo de la cosa también es un cuerpo de drogas, "Dijo Luo. Aproximadamente del tamaño de un virus, el ADN algunos serán engullidos por la membrana celular y llevados a la célula de manera similar a un virus, él explicó. El ADN puede ser etiquetado con moléculas que se dirigen a un tipo particular de célula, como una célula cancerosa.

Lo que sucede dentro de la célula para liberar las drogas sigue siendo una "caja negra, "Luo dijo, como ocurre con otros sistemas de administración de fármacos, pero las pruebas muestran que la carga se entrega. Los investigadores cargaron ADNsomas con un tinte fluorescente y los introdujeron en un cultivo de células ováricas de hámster. Las microfotografías mostraron las células ováricas brillando bajo luz ultravioleta. Notablemente, los investigadores encontraron, la carga había sido entregada tanto al citoplasma como al núcleo de las células, una consideración importante para la administración de múltiples fármacos, ya que diferentes medicamentos pueden tener diferentes objetivos en la célula. En experimentos posteriores, los investigadores verificaron la capacidad de los ADNsomas para administrar múltiples fármacos, así como ARNip.

Los ADNomas se nombran por analogía con los liposomas. El sufijo --algunos proviene de una palabra latina que significa "cuerpo".

El investigador principal del estudio es Young Hoon Roh, quien era un estudiante de posgrado en el grupo Luo y acaba de recibir su doctorado. David Muller, profesor de física aplicada e ingeniería, y su grupo de investigación colaboraron en el proyecto.