En av de mest framgångsrika teknikerna för att bekämpa multidrogresistens i cancerceller är nedregleringen av de gener som är ansvariga för läkemedelsresistens. Kinesiska forskare har nu utvecklat en nanoplattform som selektivt levererar små hårnåls-RNA-transkriptionsmallar och kemoterapeutika till multiresistenta tumörer. En dödlig cocktail av genljudande element och kemoterapeutiska läkemedel som effektivt och selektivt dödar celler, de rapporterade i journalen Angewandte Chemie . Nanoplattformen sattes ihop med hjälp av etablerade DNA-origami-tekniker.

Multiresistenta cancerceller tar ofta bort potenta läkemedel från cellen innan de kan bli effektiva. Eftersom flera gener för proteiner som utför detta jobb är kända, forskare försöker störa genuttrycksnivån, vilket är möjligt med RNA-interferens (RNAi)-tekniker:små RNAi-strängar kombineras med budbärar-RNA och hämmar transkription. Dock, RNA-transkriptionsmallar måste levereras och släppas in i cellens cytoplasma, och på samma gång, ett potent läkemedel måste finnas för att döda cellen.

Baoquan Ding vid National Center for Nanoscience and Technology, Peking, Kina, och hans kollegor har nu designat och byggt en plattform som inkluderar alla föremål som behövs för att tränga in i tumörceller och frigöra gen-tysta element och kemoterapeutiska läkemedel. De byggde plattformen med hjälp av DNA-origami-tekniken, som tillåter konstruktion av DNA-objekt i nanostorlek i flera, och till och med mycket komplicerade former. I detta fall, forskarna konstruerade en relativt enkel DNA-origamistruktur, som självmonterats till en triangulär nanoplattform med olika platser för att binda flera funktionella enheter.

En av plattformens nyckelfunktioner var att den kunde inkludera det hydrofoba potenta läkemedlet doxorubicin (DOX), ett cytostatika som är särskilt användbart mot maligna tumörer. Här, DOX band inte till nanoplattformen genom någon kovalent koppling, men laddades på den genom interkalering (vilket är hur DOX fungerar i cellen:det interkaleras till DNA, hämmar transkription). Istället, det som var kovalent kopplat till plattformen var den multipla gentysta och cellinriktningsplatsen, som bestod av två linjära små hårnåls-RNA-transkriptionsmallar för RNAi och genterapi, en cellspecifik enhet för specifik igenkänning och infogning av tumörcellen, och en disulfidbindning som ska klyvas av cellulärt glutation.

Författarna undersökte sin multifunktionella nanoplattform med en in vitro-analys (på cellkulturer) och genom att administrera den i möss som innehåller multiresistenta tumörer. De fann både en hög och selektiv leverans- och frisättningshastighet av DOX- och RNA-transkriptionsmallar, och en hög och selektiv tumördödande effektivitet. Dessutom, den multifunktionella plattformen i sig var inte skadlig för möss; dock, fylld med droger och leveransplatser, det var effektivt och dödligt för multiresistenta tumörer, rapporterade författarna.

Denna forskning visar vad som är möjligt inom cancerterapi. Forskarna har designat en nanostruktur som inte bara riktar sig specifikt mot cancerceller, vilket minskar allvarliga biverkningar vid kemoterapi, men bär också på ett läkemedel och allt som behövs för att undertrycka resistens i cellen när läkemedlet släpps. Och själva plattformen är modifierbar; anpassning till andra leveransstrategier och andra terapeutiska komponenter är lätt möjlig, enligt författarna.