(PhysOrg.com) -- Wetenschappers van de Universiteit van Oxford hebben voor het eerst aangetoond dat moleculaire kooien gemaakt van DNA levende cellen kunnen binnendringen en overleven.

Het werk, een samenwerking tussen natuurkundigen en moleculaire neurowetenschappers in Oxford, laat zien dat kunstmatige DNA-kooien die kunnen worden gebruikt om ladingen drugs te vervoeren, levende cellen kunnen binnendringen, mogelijk leidend tot nieuwe methoden voor het toedienen van medicijnen.

Een rapport van het onderzoek wordt online gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano.

De door de onderzoekers ontwikkelde kooien zijn gemaakt van vier korte strengen synthetisch DNA. Deze strengen zijn zo ontworpen dat ze van nature samenkomen in een tetraëder (een piramide met vier driehoekige vlakken) van ongeveer 7 nanometer hoog.

De Oxford-onderzoekers hebben eerder aangetoond dat het mogelijk is om deze kooien rond eiwitmoleculen te monteren, zodat het eiwit binnenin wordt opgesloten, en dat DNA-kooien kunnen worden geprogrammeerd om te openen wanneer ze specifieke 'trigger'-moleculen tegenkomen die in cellen worden gevonden.

In het nieuwe experiment introduceerden ze fluorescent gelabelde DNA-tetraëders in menselijke niercellen die in het laboratorium waren gekweekt. Vervolgens onderzochten ze de cellen onder de microscoop en ontdekten dat de kooien nagenoeg intact bleven, overlevende aanval door cellulaire enzymen, gedurende ten minste 48 uur. Dit is een cruciale stap vooruit:om bruikbaar te zijn als vehikel voor medicijnafgifte, een DNA-kooi moet cellen efficiënt binnendringen en overleven totdat het zijn lading kan vrijgeven waar en wanneer het nodig is.

‘Momenteel testen we alleen ons vermogen om kooien van DNA te maken en te controleren, ’ zei professor Andrew Turberfield van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Oxford, die het werk leidde. ‘Echter, deze resultaten zijn een belangrijke eerste stap om te bewijzen dat DNA-kooien kunnen worden gebruikt om vrachten af ​​te leveren, zoals medicijnen, in levende cellen.’

Professor Turberfield zei:'Eerdere studies hebben aangetoond dat de grootte van deeltjes een belangrijke factor is in het al dan niet gemakkelijk binnendringen van cellen, waarbij deeltjes met een straal van minder dan 50 nanometer veel succesvoller blijken te zijn om binnen te komen dan grotere deeltjes. Met een doorsnede van 7 nanometer zijn onze DNA-tetraëders compact genoeg om gemakkelijk cellen binnen te gaan, maar nog steeds groot genoeg om een ​​nuttige lading te vervoeren. Er is nu meer werk nodig om te begrijpen hoe deze DNA-kooien precies hun weg weten te vinden in levende cellen.'