Los científicos de ITMO, en colaboración con colegas internacionales, han propuesto nuevas nanomáquinas basadas en ADN que pueden usarse para terapia génica para el cáncer. Esta nueva invención puede contribuir en gran medida a un tratamiento más eficaz y selectivo de enfermedades oncológicas. Los resultados fueron publicados en Angewandte Chemie .

La terapia génica se considera una de las formas prometedoras de tratar enfermedades oncológicas, aunque los enfoques actuales distan mucho de ser perfectos. A menudo, los agentes no logran distinguir las células malignas de las sanas, y son malos para interactuar con objetivos de ARN plegados.

Para solucionar este problema, científicos, incluido un equipo ruso de la Universidad ITMO dirigido por el profesor Dmitry Kolpashchikov, propuso nanomáquinas especiales. Buscaron desarrollar moléculas particulares, desoxirribozimas, que puede interactuar con el ARN objetivo, atarlos, desplegar y escindir. Según la idea, Estas nanomáquinas tienen que reconocer los marcadores de ADN y formar complejos que pueden descomponer el ARN mensajero de genes vitales con alta selectividad. que luego dará como resultado la muerte apoptótica de las células malignas.

Los investigadores probaron la eficiencia de las nuevas máquinas en un experimento modelo y descubrieron que pueden escindir moléculas de ARN plegadas mejor que las desoxirribozimas originales. Demostraron que el diseño de la nanomáquina hace posible descomponer el ARN objetivo en presencia de un solo oncomarker de ADN, y el uso de brazos desplegables de ARN proporciona una mayor eficiencia. Los científicos también aprendieron que la nanomáquina puede inhibir el crecimiento de células malignas, aunque los experimentos celulares no mostraron una alta especificidad. Los investigadores asocian este resultado con una elección posiblemente deficiente del objetivo de ARN y una baja estabilidad de las estructuras de ADN en la célula.

El nuevo enfoque difiere fundamentalmente de los utilizados anteriormente. Los agentes de terapia génica existentes están destinados a suprimir la expresión de marcadores oncológicos. En la investigación en cuestión, los científicos se centraron en el ARN mensajero de genes vitales, y el marcador oncológico se utilizó como activador. Esto hace posible aplicar la nanomáquina de ADN en el tratamiento de cualquier tipo de cáncer mediante el uso de nuevos oncomarkers de ADN para activar la descomposición de moléculas objetivo.

La nueva invención abre nuevas formas de tratar enfermedades oncológicas. Todavía, hay que realizar muchos experimentos antes de que pueda aplicarse en terapia.

"Por ahora, estamos intentando introducir nuevos elementos funcionales en el marco que contribuyan a un reconocimiento más eficaz de los marcadores oncológicos, y también están optimizando la nanomáquina de ADN para varios objetivos de ARN. Con el fin de mejorar la eficiencia y selectividad de nuestras construcciones en condiciones celulares, estamos seleccionando nuevos objetivos de ARN y estudiando la estabilidad de las máquinas de ADN en las células, que planeamos mejorar con la ayuda de modificaciones químicas ya existentes, "comenta Daria Nedorezova, Estudiante de maestría en la Universidad ITMO.