Onderzoekers op het gebied van biomedische technologie hebben een medicijnafgiftesysteem ontwikkeld dat bestaat uit "cocons" op nanoschaal gemaakt van DNA die zich richten op kankercellen en de cellen misleiden om de cocon te absorberen voordat ze geneesmiddelen tegen kanker ontketenen. Het werk is gedaan door onderzoekers van de North Carolina State University en de University of North Carolina in Chapel Hill.

"Dit systeem voor medicijnafgifte is gebaseerd op DNA, wat betekent dat het biocompatibel is en minder toxisch voor patiënten dan systemen die synthetische materialen gebruiken, " zegt Dr. Zhen Gu, senior auteur van een paper over het werk en een assistent-professor in het gezamenlijke biomedische engineeringprogramma bij NC State en UNC Chapel Hill.

"Deze techniek richt zich ook specifiek op kankercellen, kan een grote medicijnlading dragen en geeft de medicijnen zeer snel af eenmaal in de kankercel, "zegt Gu.

"In aanvulling, omdat we zelf-assemblerende DNA-technieken gebruikten, het is relatief eenvoudig te vervaardigen, " zegt Wujin Zon, hoofdauteur van het papier en een Ph.D. student in Gu's lab.

Elke nanococon is gemaakt van een enkele DNA-streng die zichzelf assembleert tot wat lijkt op een cocon, of bolletje garen, met een doorsnede van 150 nanometer.

De kern van de nanococon bevat het kankermedicijn doxorubicine (DOX) en een eiwit dat DNase wordt genoemd. de DNase, een enzym dat normaal gesproken de DNA-cocon zou versnijden, is gecoat in een dun polymeer dat de DNase opsluit als een zwaard in een schede.

Het oppervlak van de nanococon is bezaaid met foliumzuurliganden. Wanneer de nanococon een kankercel tegenkomt, de liganden binden de nanococon aan receptoren op het oppervlak van de cel, waardoor de cel de nanococon naar binnen zuigt.

Eenmaal in de kankercel, de zure omgeving van de cel vernietigt de polymeermantel die het DNase bevat. Bevrijd uit zijn omhulsel, het DNase snijdt snel door de DNA-cocon, het morsen van DOX in de kankercel en het doden ervan.

"We bereiden ons nu voor om preklinische tests te starten, " zegt Gu. "We zijn erg enthousiast over dit systeem en denken dat het veelbelovend is voor het leveren van een verscheidenheid aan medicijnen die gericht zijn op kanker en andere ziekten."