Pot lupta împotriva cancerului cu ADN programat

Terapii noi pot deveni disponibile pentru tratarea cancerului și medicamente mai eficiente pentru alte boli pot fi dezvoltate folosind o nouă tehnologie dezvoltată în SUA. Metoda inginerilor biomoleculari și chimici de la Universitatea din Delaware se bazează pe programarea recent apărută a ADN-ului.

ADN-ul într-un rol nou
Cu toate acestea, cercetătorii din Delaware au acordat un rol radical nou codului ADN, dacă doriți, prin dezvoltarea unui fel de circuit logic bazat pe ADN. Rezultatele lor au fost raportate în revista Nature Chemistry. În primul rând, catenele de ADN codificate cu regiuni predeterminate au fost legate de diverse proteine pe care doreau să le direcționeze. Prin acestea s-au creat bioconjugați proteină-ADN. Bioconjugații sunt compuși constând din două sau mai multe molecule cu efecte diferite care sunt legate între ele astfel încât fiecare să își păstreze propriile mecanisme de acțiune, astfel încât să poată fi utilizate mai eficient ca medicamente. Cercetătorii au testat acești conjugați pe bacterii coliforme induse de colonul uman și pe celulele umane prin legarea și decuplarea proteinelor vizate așa cum au fost proiectate. De asemenea, s-a arătat că dispozitivele programate de ADN pot fi utilizate pentru armarea promedicamentelor - „promedicamente” care sunt activate la locul și momentul potrivit. Promedicamentele sunt molecule care nu sunt în mod normal substanțe active, dar sunt metabolizate în condiții adecvate sau prin expunere, suferă transformări chimice și devin.

Detalii despre cercetare
În experimentele lor, cercetătorii din Delaware au „activat” 5-fluorocitozina, care a fost transformată în 5-fluoroacil. 5-Fluoroacil distruge celulele canceroase cu proliferare rapidă a cancerelor gastrice, rectale, pancreatice sau de sân, cap și gât, printre altele, în timpul chimioterapiei. Substanța activă inhibă fuziunea ADN încorporându-l ca un precursor defect de ARN, oprind astfel sinteza ARN, adică celula nu poate continua să se dezvolte.
Promedicamentul anti-cancer a fost metabolizat cu o proteină specială, adică adusă la o stare activă.
Această proteină a fost produsă cu un segment ADN/ARN precodificat proiectat.
Dar cum pot activa și dezactiva proteinele? În acest scop, au fost utilizate proprietățile speciale ale micro-ARN-urilor din celulele responsabile de funcționarea sau suprimarea anumitor gene. Celulele canceroase conțin, de asemenea, diferite tipuri de micro-ARN decât celulele sănătoase, iar unele dintre ele nici măcar nu apar în acestea din urmă. Cercetătorii au calculat ordinea în care nucleobazele ADN trebuie aranjate pentru ca acestea să sintetizeze proteina activatoare de promedicament numai în prezența acestor microARN-uri caracteristice.

Vindecare mai țintită
Dacă micro-ARN caracteristic celulei canceroase se află în apropiere, promedicamentul este activat prin ADN-ul programat, ceea ce împiedică dezvoltarea celulei pacientului, adică cancerul nu se răspândește mai mult. Cu toate acestea, în celulele sănătoase nu se întâmplă nimic în ciuda promedicamentului. Astfel, acestea inhibă doar dezvoltarea celulelor canceroase, care pot fi utilizate pentru a trata boala mult mai eficient și într-un mod mai țintit.
Tehnologia poate fi utilizată pentru a combate nu numai cancerul, ci și alte boli și poate fi utilizată chiar și în domenii nemedicale: cercetătorii au folosit metoda pentru a controla reacția enzimatică necesară pentru descompunerea fibrelor vegetale, care este necesară pentru a produce biocombustibili.
Din cercetările anterioare se știe cât de eficientă poate fi nanotehnologia ADN și știm cât de eficiente pot fi proteinele în celule. Acum am reușit să le combinăm pe cele două, a declarat șeful grupului de cercetare de Science Daily.
Ballai Vince

Revista Medicinal News