Investigadores de la Universidad de Aalto han publicado un artículo en la reciente Tendencias en biotecnología diario. El artículo analiza cómo las moléculas de ADN se pueden ensamblar en nanoestructuras complejas y a medida, y además, cómo estas estructuras pueden encontrar usos en aplicaciones terapéuticas y bionanotecnológicas. En el artículo de revisión, los investigadores describen las propiedades superiores de las nanoestructuras de ADN, y cómo estas características permiten el desarrollo de nanomáquinas de ADN biológicas eficientes. Es más, estas nanoestructuras de ADN proporcionan nuevas aplicaciones en la medicina molecular, como enfoques novedosos para combatir el cáncer. Las estructuras de ADN adaptadas podrían encontrar células objetivo y liberar su carga útil molecular (fármacos o anticuerpos) de forma selectiva en estas células.

"Hoy en día, El software y las técnicas para diseñar y simular nanoestructuras de ADN son extremadamente potentes y fáciles de usar. y por lo tanto, los investigadores pueden construir fácilmente sus propios objetos de ADN para diversos usos. El gran auge en el campo de la nanotecnología de ADN estructural ocurrió en 2006, cuando Paul Rothemund introdujo una técnica denominada "origami de ADN". Este método es el punto de partida para prácticamente todos los demás enfoques de diseño sencillos disponibles en la actualidad ", describe Veikko Linko, un investigador postdoctoral de la Academia de Finlandia del Grupo de Materiales Biohíbridos.

Nanoestructuras de ADN versátiles

La característica más importante de una nanoestructura basada en ADN es su modularidad. Las estructuras de ADN se pueden fabricar con precisión nanométrica, y más importante, otras moléculas como ARN, proteínas, los péptidos y fármacos se pueden anclar a ellos con la misma resolución. Esta alta precisión se puede aprovechar para crear dispositivos ópticos de tamaño nanométrico, así como plataformas moleculares y códigos de barras para diversas técnicas de imagen y análisis. Es más, Los investigadores de la Universidad Aalto y la Universidad de Jyväskylä han demostrado recientemente cómo los origamis de ADN se pueden usar en la fabricación eficiente de nanopartículas metálicas con formas personalizadas que podrían usarse en varios campos de las ciencias de los materiales.

Para la medicina molecular, Los diminutos dispositivos basados ​​en ADN podrían utilizarse no solo para detectar moléculas individuales, sino también para modular la señalización celular. En el futuro cercano, Incluso se podrían usar robots de ADN altamente sofisticados para crear sistemas inmunes artificiales. Un sistema basado en dispositivos de ADN personalizados podría ayudar a evitar tratamientos farmacológicos innecesarios. Dado que los nanorobots de ADN programados podrían detectar varios agentes del torrente sanguíneo, e inmediatamente comenzar la batalla contra la enfermedad.

Enfoque innovador para crear nanomateriales

El grupo de investigación dirigido por el profesor Mauri Kostiainen trabaja extensamente con nanoestructuras de ADN, y el grupo acaba de publicar dos artículos de investigación sobre aplicaciones basadas en el ADN en biotecnología y medicina molecular. Los investigadores han recubierto nanoestructuras de ADN con proteínas de la cápside del virus para mejorar significativamente su transporte a las células humanas; esto podría encontrar usos, por ejemplo, en la administración mejorada de fármacos. Además, el grupo ha diseñado un nanoreactor enzimático modular basado en ADN que se puede explotar en el diagnóstico a nivel de escala molecular.