Guldnanopartiklar visar verkligt löfte som vehiklar för att effektivt leverera terapeutiska nukleinsyror, såsom sjukdomsbekämpande gener och små störande RNA (siRNA)-molekyler, till tumörer. Nu, ett team av utredare från Northwestern University har visat att säkerheten för guld nanopartikel-nukleinsyraformuleringar avsevärt beror på hur nukleinsyrorna och nanopartiklarna är kopplade till varandra, ett fynd med viktiga implikationer för de forskare som utvecklar sådana konstruktioner.
Chad Mirkin, medansvarig utredare för Northwestern University Center for Cancer Nanotechnology Excellence, ett av trevliga sådana centra etablerade av National Cancer Institute (NCI), ledde teamet av utredare som studerade hur celler svarar på olika nukleinsyra-nanopartikelformuleringar. Utredarna publicerade sina resultat i tidskriften ACS Nano .
För att mäta hur cancerceller reagerar när de tar upp nanopartiklar, Dr Mirkin och hans kollegor använde en teknik som kallas genom-wide expression profiling, som mäter relativa förändringar i globalt genuttryck. Utredarna lade till olika typer av nanopartiklar till cancerceller som växte i odlingsskålar och erhöll sedan uttrycksprofiler för hela genomet för cellerna. I alla experiment, forskarna fäste icke-målinriktade nukleinsyror fästa vid nanopartiklarna för att minimera genförändringar som kan utlösas genom en terapeutisk effekt relaterad till en specifik, utformad interaktion mellan nukleinsyran och en målgen.
Resultaten av dessa jämförelsestudier visade att nanopartiklarnas ytegenskaper hade en djupgående inverkan på hur en given nanopartikel påverkar genuttrycket i en cell. Forskarna observerade den mest överraskande och anmärkningsvärda skillnaden när de jämförde två nanopartiklar som endast skilde sig åt på det sätt som nukleinsyrorna fästes på nanopartikelytan. Nanopartiklar som är löst kopplade till nukleinsyrorna utlöste storskaliga förändringar i genuttryck, medan i motsats, nanopartiklar som var tätt kopplade till nukleinsyror genom en kovalent kemisk bindning hade praktiskt taget ingen effekt på genuttryck. Dessa fynd, forskarna noterade, visa hur viktigt det är att helt karakterisera nanopartiklar, inte bara när det gäller form och storlek, men också med avseende på deras ytegenskaper.
