Los científicos han descubierto cómo lograr que el ADN se comunique mejor con las membranas de nuestro cuerpo, allanando el camino para la creación de 'mini computadoras biológicas' en gotitas que tienen usos potenciales en vacunas de ARNm y biosensores.
El Dr. Matthew Baker de la UNSW y la Dra. Shelley Wickham de la Universidad de Sydney codirigieron el estudio, publicado recientemente en Investigación de ácidos nucleicos .
Descubrió la mejor manera de diseñar y construir 'nanoestructuras' de ADN para manipular de manera efectiva los liposomas sintéticos, pequeñas burbujas que tradicionalmente se han utilizado para administrar medicamentos para el cáncer y otras enfermedades.
Pero al modificar la forma, la porosidad y la reactividad de los liposomas, existen aplicaciones mucho mayores, como la construcción de pequeños sistemas moleculares que detectan su entorno y responden a una señal para liberar una carga, como una molécula de fármaco cuando se acerca a su objetivo..
El autor principal, el Dr. Matt Baker, de la Facultad de Biotecnología y Ciencias Biomoleculares de la UNSW, dice que el estudio descubrió cómo construir "pequeños bloques" a partir del ADN y descubrió la mejor manera de etiquetar estos bloques con colesterol para que se adhieran a los lípidos, el principalconstituyentes de células vegetales y animales.
"Una aplicación importante de nuestro estudio es la biodetección: podría pegar algunas gotas en una persona o paciente, a medida que se mueve por el cuerpo, registra el entorno local, lo procesa y ofrece un resultado para que pueda 'leer' en voz alta los datos locales.medio ambiente ", dice el Dr. Baker.
La nanotecnología de liposomas ha cobrado importancia con el uso de liposomas junto con vacunas de ARN como las vacunas Pfizer y Moderna COVID-19.
"Este trabajo muestra nuevas formas de acorralar los liposomas en su lugar y luego abrirlos en el momento justo", dice el Dr. Baker.
"Lo que es mejor es que se construyen desde abajo hacia arriba con piezas individuales que diseñamos, podemos atornillar fácilmente diferentes componentes para cambiar la forma en que funcionan.
Anteriormente, los científicos lucharon por encontrar las condiciones de amortiguación adecuadas para lípidos y liposomas para asegurarse de que sus 'computadoras' de ADN realmente se adhirieran a los liposomas.
También lucharon con la mejor manera de decorar el ADN con colesteroles para que no solo fuera a la membrana sino que permaneciera allí todo el tiempo que fuera necesario.
"¿Es mejor en el borde? ¿En el centro? ¿Montones? ¿Pocos? ¿Lo más cerca posible de la estructura o lo más lejos posible?", Dice el Dr. Baker.
"Analizamos todas estas cosas y demostramos que podíamos crear buenas condiciones para que las estructuras del ADN se unieran a los liposomas de manera confiable y 'hicieran algo'".
El Dr. Baker dice que las membranas son críticas en la vida, ya que permiten que se formen compartimentos y, por lo tanto, se separen diferentes tipos de tejidos y células.
"Todo esto se basa en que las membranas son generalmente bastante impermeables", dice.
"Aquí hemos construido nanotecnología de ADN totalmente nueva en la que podemos perforar membranas, a pedido, para poder pasar señales importantes a través de una membrana.
"Esta es, en última instancia, la base en la vida de cómo las células se comunican entre sí, y cómo se puede hacer algo útil en una celda y luego exportarlo para usarlo en otro lugar".
Alternativamente, en los patógenos, las membranas pueden romperse para destruir células, o los virus pueden colarse en las células para replicarse.
Los científicos trabajarán a continuación sobre cómo controlar los poros basados en ADN que pueden activarse con la luz para desarrollar retinas sintéticas a partir de partes completamente nuevas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva Gales del Sur . Original escrito por Diane Nazaroff. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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