Een van de meest succesvolle technieken om multidrugresistentie in kankercellen te bestrijden, is de neerwaartse regulatie van die genen die verantwoordelijk zijn voor resistentie tegen geneesmiddelen. Chinese wetenschappers hebben nu een nanoplatform ontwikkeld dat selectief kleine haarspeld-RNA-transcriptiesjablonen en chemotherapeutica aflevert in multiresistente tumoren. Een dodelijke cocktail van gen-uitschakelingselementen en chemotherapeutische medicijnen doodt effectief en selectief cellen, ze meldden in het journaal Angewandte Chemie . Het nanoplatform werd geassembleerd met behulp van gevestigde DNA-origami-technieken.

Multiresistente kankercellen verwijderen vaak krachtige medicijnen uit de cel voordat ze effectief kunnen worden. Omdat er verschillende genen voor eiwitten bekend zijn die deze taak uitvoeren, wetenschappers proberen in te grijpen op het niveau van genexpressie, wat mogelijk is met RNA-interferentie (RNAi)-technieken:kleine RNAi-strengen combineren met boodschapper-RNA en remmen de transcriptie. Echter, RNA-transcriptietemplates moeten worden afgeleverd en vrijgegeven in het cytoplasma van de cel, en op hetzelfde moment, er moet een krachtig medicijn aanwezig zijn om de cel te doden.

Baoquan Ding bij het National Center for Nanoscience and Technology, Peking, China, en zijn collega's hebben nu een platform ontworpen en gebouwd dat elk item bevat dat nodig is om in tumorcellen binnen te dringen en gen-uitschakelingselementen en chemotherapeutische geneesmiddelen vrij te geven. Ze bouwden het platform met behulp van de DNA-origamitechniek, waarmee de constructie van DNA-objecten op nanoschaal in meerdere, en zelfs zeer gecompliceerde vormen. In dit geval, de wetenschappers construeerden een relatief eenvoudige DNA-origamistructuur, die zichzelf assembleerde tot een driehoekig nanoplatform met verschillende locaties om meerdere functionele eenheden te binden.

Een van de belangrijkste kenmerken van het platform was dat het het hydrofobe, krachtige medicijn doxorubicine (DOX), een cytostaticum dat vooral nuttig is tegen kwaadaardige tumoren. Hier, DOX bond niet aan het nanoplatform door een covalente koppeling, maar werd erop geladen via intercalatie (wat de manier is waarop DOX in de cel werkt:het intercaleert in DNA, transcriptie remmen). In plaats daarvan, wat covalent aan het platform was gekoppeld, was de site voor het uitschakelen van meerdere genen en celtargeting, die bestond uit twee lineaire kleine haarspeld-RNA-transcriptiesjablonen voor RNAi en gentherapie, een celspecifieke eenheid voor specifieke herkenning en insertie door de tumorcel, en een disulfidebinding die moet worden gesplitst door cellulair glutathion.

De auteurs onderzochten hun multifunctionele nanoplatform met een in vitro test (op celculturen) en door het toe te dienen aan muizen met multiresistente tumoren. Ze vonden zowel een hoge als selectieve afgifte- en afgiftesnelheid van DOX- en RNA-transcriptiesjablonen, en een hoge en selectieve tumordodende efficiëntie. In aanvulling, het multifunctionele platform zelf was niet schadelijk voor muizen; echter, vol met medicijnen en afleverplaatsen, het was effectief en dodelijk voor multiresistente tumoren, meldden de auteurs.

Dit onderzoek laat zien wat er mogelijk is in kankertherapie. De wetenschappers hebben een nanostructuur ontworpen die niet alleen specifiek gericht is op kankercellen, waardoor ernstige bijwerkingen bij chemotherapie worden verminderd, maar draagt ​​ook een medicijn en alles wat nodig is om de weerstand in de cel te onderdrukken bij het vrijgeven van het medicijn. En het platform zelf is aanpasbaar; aanpassing aan andere toedieningsstrategieën en andere therapeutische componenten is gemakkelijk mogelijk, volgens de auteurs.