Forskare från Aalto-universitetet och Helsingfors universitet har rapporterat en strategi som avsevärt ökar stabiliteten hos DNA-nanostrukturer mot DNA-smältande enzymer, förbättrar leveranshastigheter och, viktigast, undertrycker DNA-inducerat immunsvar.

"Hypotesen är baserad på att belägga DNA-strukturerna med inerta proteiner, nämligen serumalbuminer, med hjälp av en syntetisk DNA-bindande domän som är kovalent kopplad till proteinet ", förklarar adjungerad professor Veikko Linko från Aalto-universitetet. Strategin var att eftersom DNA-nanostrukturen-i denna studie en tegelliknande DNA-origami-är negativt laddad, den positivt laddade multivalenta bindningsdomänen (dendron) kan fästa vid DNA -objektets yta genom elektrostatiska interaktioner. Genom att justera bindningseffektiviteten och mängden protein-dendron-konjugat som används för beläggning, det var möjligt att bilda en tät och enhetlig proteinkorona runt DNA -origami. Studien visade att immunsystemet kan "bluffas" när DNA-nanostrukturerna kamoufleras av proteiner eftersom de proteinbelagda DNA-strukturerna effektivt dämpade aktiveringen av immunsvar som bestämts från primära mjältceller från mus.

"Den rapporterade beläggningsstrategin är enkel och det är inte begränsat till serumalbuminproteiner, men är i huvudsak modulär, eftersom man kan länka nästan vilket protein som helst till designerns syntetiska DNA-bindande domän", tillägger professor Mauri Kostiainen, som ledde forskningssamarbetet. Därför, den föreslagna tekniken gör det möjligt för andra forskare att ställa in ytegenskaperna hos DNA-nanostrukturer i biologisk miljö på önskade sätt. Serumalbumin är det vanligaste proteinet i blodet med lång cirkulationshalveringstid, och därför har den redan funnit kliniskt godkända implementeringar i läkemedelsleverans. Därför, författarna föreställer sig att det presenterade systemet kommer att öppna upp nya möjligheter inom skräddarsydd DNA-baserad läkemedelsleverans.

Denna studie rapporterades i Avancerat vårdmaterial , volym 6, nummer 18 (20 september, 2017) och framhävd som omslagsbild och in Advanced Science News .