Los científicos han descubierto la mejor manera de lograr que el ADN se comunique con las membranas de nuestro cuerpo, allanando el camino para la creación de "minicomputadoras biológicas" en gotitas que tienen usos potenciales en biosensores y vacunas de ARNm.

El Dr. Matthew Baker de la UNSW y la Dra. Shelley Wickham de la Universidad de Sydney codirigieron el estudio, publicado recientemente en Nucleic Acids Research .

Descubrió la mejor manera de diseñar y construir "nanoestructuras" de ADN para manipular eficazmente los liposomas sintéticos:pequeñas burbujas que tradicionalmente se han utilizado para administrar medicamentos para el cáncer y otras enfermedades.

Pero al modificar la forma, la porosidad y la reactividad de los liposomas, existen aplicaciones mucho mayores, como la construcción de pequeños sistemas moleculares que detectan su entorno y responden a una señal para liberar una carga, como una molécula de fármaco cuando se acerca a su objetivo.

El autor principal, el Dr. Matt Baker, de la Facultad de Biotecnología y Ciencias Biomoleculares de la UNSW, dice que el estudio descubrió cómo construir "pequeños bloques" de ADN y descubrió la mejor manera de etiquetar estos bloques con colesterol para lograr que se adhieran a los lípidos, los componentes principales. de células vegetales y animales.

"Una aplicación importante de nuestro estudio es la biodetección:se pueden colocar algunas gotitas en una persona o paciente, a medida que se mueve por el cuerpo registra el entorno local, lo procesa y entrega un resultado para que pueda 'leer' el entorno local, ", dice el Dr. Baker.

La nanotecnología de liposomas ha cobrado prominencia con el uso de liposomas junto con vacunas de ARN como las vacunas Pfizer y Moderna COVID-19.

"Este trabajo muestra nuevas formas de acorralar los liposomas en su lugar y luego abrirlos en el momento justo", dice el Dr. Baker.

"Lo que es mejor es que se construyen de abajo hacia arriba a partir de piezas individuales que diseñamos, podemos atornillar y desmontar fácilmente diferentes componentes para cambiar la forma en que funcionan.

Anteriormente, los científicos se esforzaban por encontrar las condiciones de amortiguamiento adecuadas para los lípidos y los liposomas para asegurarse de que sus 'computadoras' de ADN realmente se pegaran a los liposomas.

También lucharon con la mejor manera de decorar el ADN con colesterol para que no solo fuera a la membrana sino que permaneciera allí todo el tiempo que fuera necesario.

"¿Es mejor en el borde? ¿En el centro? ¿Montones de ellos? ¿Pocos de ellos? ¿Lo más cerca posible de la estructura, o lo más lejos posible?" dice el Dr. Baker.

"Observamos todas estas cosas y demostramos que podíamos crear buenas condiciones para que las estructuras de ADN se unieran a los liposomas de manera confiable y 'hacieran algo'".

El Dr. Baker dice que las membranas son fundamentales en la vida, ya que permiten que se formen compartimentos y, por lo tanto, que se separen diferentes tipos de tejidos y células.

"Todo esto depende de que las membranas sean generalmente bastante impermeables", dice.

"Aquí hemos construido una nanotecnología de ADN totalmente nueva en la que podemos hacer agujeros en las membranas, a pedido, para poder pasar señales importantes a través de una membrana.

"Esta es, en última instancia, la base en la vida de cómo las células se comunican entre sí y cómo se puede hacer algo útil en una célula y luego exportarlo para usarlo en otro lugar".

Alternativamente, en los patógenos, las membranas pueden romperse para destruir las células, o los virus pueden infiltrarse en las células para replicarse.

A continuación, los científicos trabajarán en cómo controlar los poros basados ​​en el ADN que pueden activarse con la luz para desarrollar retinas sintéticas a partir de partes completamente nuevas. + Explora más

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