Gli scienziati di ITMO in collaborazione con colleghi internazionali hanno proposto nuove nanomacchine basate sul DNA che possono essere utilizzate per la terapia genica per il cancro. Questa nuova invenzione può contribuire notevolmente a un trattamento più efficace e selettivo delle malattie oncologiche. I risultati sono stati pubblicati in Angewandte Chemie .

La terapia genica è considerata uno dei modi promettenti di trattare le malattie oncologiche, anche se gli approcci attuali sono tutt'altro che perfetti. spesso, gli agenti non riescono a distinguere le cellule maligne da quelle sane, e non sono in grado di interagire con bersagli di RNA ripiegati.

Per risolvere questo problema, scienziati, tra cui un team russo dell'Università ITMO guidato dal professor Dmitry Kolpashchikov, nanomacchine speciali proposte. Hanno cercato di sviluppare particolari molecole, desossiribozimi, che possono interagire con l'RNA mirato, legarli, aprire e fendere. Secondo l'idea, queste nanomacchine devono riconoscere i marcatori del DNA e formare complessi in grado di scomporre l'RNA messaggero di geni vitali con elevata selettività, che poi provocherà la morte apoptotica delle cellule maligne.

I ricercatori hanno testato l'efficienza delle nuove macchine in un esperimento modello e hanno appreso che possono scindere le molecole di RNA piegate meglio dei desossiribozimi originali. Hanno dimostrato che il design della nanomacchina consente di scomporre l'RNA mirato in presenza di un solo marcatore di DNA, e l'uso di bracci che spiegano l'RNA fornisce una migliore efficienza. Gli scienziati hanno anche appreso che la nanomacchina può inibire la crescita delle cellule maligne, sebbene gli esperimenti cellulari non abbiano mostrato un'elevata specificità. I ricercatori associano questo risultato a una possibile scelta sbagliata del bersaglio dell'RNA ea una bassa stabilità delle strutture del DNA nella cellula.

Il nuovo approccio differisce fondamentalmente da quelli utilizzati in precedenza. Gli agenti di terapia genica esistenti mirano a sopprimere l'espressione di marcatori oncologici. Nella ricerca in questione, gli scienziati si sono concentrati sull'RNA messaggero di geni vitali, e il marker oncologico è stato utilizzato come attivatore. Ciò rende possibile applicare la nanomacchina del DNA nel trattamento di qualsiasi tipo di cancro utilizzando nuovi oncomarcatori del DNA per attivare la scomposizione di molecole mirate.

La nuova invenzione apre nuovi modi di trattare le malattie oncologiche. Ancora, ci sono molti esperimenti da condurre prima che possa essere applicato in terapia.

"Per adesso, stiamo cercando di introdurre nuovi elementi funzionali nel quadro che contribuiranno a un riconoscimento più efficace dei marcatori oncologici, e stanno anche ottimizzando la nanomacchina del DNA per vari bersagli di RNA. Al fine di migliorare l'efficienza e la selettività delle nostre costruzioni in condizioni cellulari, stiamo selezionando nuovi bersagli di RNA e studiando la stabilità delle macchine del DNA nelle cellule, che intendiamo migliorare con l'aiuto di modifiche chimiche già esistenti, " commenta Daria Nedorezova, Studente magistrale presso ITMO University.