پژوهشگران موفق شدند با اصلاح ساختار RNA، آنها را نسبت به آنزیم RNase مقاوم و از آنها در تولید ساختارهای سه‌بعدی استفاده کنند. چنین ساختارهایی می‌تواند در رهاسازی دارو در سلول‌های سرطانی و عفونی مورد استفاده قرار گیرد.
اصلاح شیمیایی رشته‌های RNA و تولید ساختارهای سه‌بعدی
نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap
پژوهشگران موفق شدند با اصلاح ساختار RNA، آنها را نسبت
به آنزیم RNase مقاوم و از آنها در تولید ساختارهای سه‌بعدی استفاده کنند.
چنین ساختارهایی می‌تواند در رهاسازی دارو در سلول‌های سرطانی و عفونی مورد
استفاده قرار گیرد.
مدت‌هاست که RNA یکی از ابزارهای مورد استفاده در تحقیقات فناوری نانو
محسوب می‌شود که می‌توان آنها را برای تولید ساختارهای مختلف، دستکاری کرد.
این رشته به‌راحتی با استفاده از یک آنزیم قابل شکسته شدن است.
پیکسوان گاو، استاد دانشگاه سیسیناتی، می‌گوید آنزیم RNase خیلی سریع و
ساده می‌تواند این رشته‌ها را تصادفاً به قطعات کوچک ببرد. از آنجا که
آنزیم RNase در همه جا یافت می‌شود، آماده‌سازی رشته‌ی RNA در آزمایشگاه
کار بسیار دشواری است.
این گروه تحقیقاتی با جایگزینی یک گروه شیمیایی در ماکرومولکول‌ها، راهی
برای دور زدن RNase و تولید پیکربندی سه‌بعدی پایدار RNA پیدا کردند. این
کار فرصت‌های زیادی را برای استفاده از RNA در فناوری نانو ایجاد می‌کند.
در این پروژه، گروه تحقیقاتی دکتر پیکسوان گاو، روی حلقه‌های ریبوز که با
گروه‌ها فسفات تشکیل رشته‌ی RNA می‌دهد، متمرکز شدند. با تغییر یک بخش از
حلقه‌ی ریبور، آنها توانستند ساختار مولکول را به نحوی تغییر دهند که به
آنزیم RNase نچسبد؛ بنابراین در مقابل این آنزیم مقاوم شود.
برای برهم‌کنش موجود میان RNase و RNA، لازم است که این دو از نظر پیکربندی
با هم متناسب باشند. اگر ساختار RNA تغییر کند، آنگاه RNase قادر به تشخیص
آن نیست و در نتیجه نمی‌تواند به آن بچسبد. مطالعات قبلی نشان داده بود که
چنین تغییری موجب پایداری RNA می‌شود؛ اما اثر احتمالی این موضوع روی تا
خوردگی RNA و تشکیل ساختار سه‌بعدی، که از ملزومات فناوری نانو است، بررسی
نشده بود.
این گروه تحقیقاتی پس از تولید نانوذرات RNA، از آنها استفاده کردند تا
نانوموتور بسته‌بندی‌کننده‌ی دی‌ان‌ای باکتریوفاژفی ۲۹، ویروسی که
باکتری‌ها را عفونی می‌کند، را به حرکت درآورند.
آنها دریافتند که RNA اصلاح‌شده می‌تواند تا خورده، به ساختارهای سه‌بعدی
تبدیل شود که این ساختار عملکرد زیستی خاص خود را دارد. نتایج این تحقیق
نشان داد که می‌توان RNAهای مقاومی در برابر آنزیم RNase تولید کرد؛
به‌طوری که از نظر زیستی فعال باشند و برای کاربردهای فناوری نانو از
پایداری لازم بهره‌‌مند باشد. از آنجایی که این مولکول RNA پایدار است
می‌توان از آن در تولید نانوساختارها استفاده کرد و از این نانوساختارها در
رهاسازی دارو در سلول‌های سرطانی و سلول‌هایی که به ویروس آلوده شده،
استفاده کرد.
نتایج کار این گروه در قالب مقاله‌ای تحت عنوان “Fabrication of Stable and
RNase-Resistant RNA Nanoparticles Active in Gearing the Nanomotors for
Viral DNA Packaging,” در نشریه‌ی ACS Nano به چاپ رسیده‌است.
