Cellule renali embrionali umane sono state utilizzate per testare le gabbie del DNA
(PhysOrg.com) -- Gli scienziati dell'Università di Oxford hanno dimostrato per la prima volta che le gabbie molecolari fatte di DNA possono entrare e sopravvivere all'interno delle cellule viventi.
Il lavoro, una collaborazione tra fisici e neuroscienziati molecolari a Oxford, mostra che le gabbie artificiali di DNA che potrebbero essere utilizzate per trasportare carichi di farmaci possono entrare nelle cellule viventi, potenzialmente portando a nuovi metodi di somministrazione dei farmaci.
Un rapporto della ricerca è pubblicato online sulla rivista ACS Nano.
Le gabbie sviluppate dai ricercatori sono costituite da quattro brevi filamenti di DNA sintetico. Questi filamenti sono progettati in modo da assemblarsi naturalmente in un tetraedro (una piramide con quattro facce triangolari) di circa 7 nanometri di altezza.
I ricercatori di Oxford hanno precedentemente dimostrato che è possibile assemblare queste gabbie attorno a molecole proteiche, in modo che la proteina sia intrappolata all'interno, e che le gabbie del DNA possono essere programmate per aprirsi quando incontrano specifiche molecole "innesco" che si trovano all'interno delle cellule.
Nel nuovo esperimento hanno introdotto tetraedri di DNA marcati con fluorescenza in cellule renali umane coltivate in laboratorio. Hanno quindi esaminato le cellule al microscopio e hanno scoperto che le gabbie sono rimaste sostanzialmente intatte, sopravvivere all'attacco degli enzimi cellulari, per almeno 48 ore. Questo è un progresso cruciale:per essere utile come veicolo di consegna dei farmaci, una gabbia di DNA deve entrare nelle cellule in modo efficiente e sopravvivere fino a quando non può rilasciare il suo carico dove e quando è necessario.
“Al momento stiamo solo testando la nostra capacità di creare e controllare gabbie fatte di DNA, ' ha affermato il professor Andrew Turberfield del Dipartimento di Fisica dell'Università di Oxford, che ha condotto i lavori. 'Tuttavia, questi risultati sono un primo passo importante verso la dimostrazione che le gabbie del DNA potrebbero essere utilizzate per trasportare carichi, come droghe, all'interno delle cellule viventi.'
Il professor Turberfield ha dichiarato:"Studi precedenti hanno dimostrato che la dimensione delle particelle è un fattore importante per stabilire se possono o meno entrare facilmente nelle cellule, con particelle con un raggio inferiore a 50 nanometri che si dimostrano molto più efficaci nell'entrare rispetto alle particelle più grandi. A 7 nanometri attraverso il nostro DNA, i tetraedri sono abbastanza compatti da entrare facilmente nelle cellule ma ancora abbastanza grandi da trasportare un carico utile. Ora è necessario più lavoro per capire esattamente come queste gabbie di DNA riescono a trovare la loro strada all'interno delle cellule viventi.'