خاموشی ژن در سلول‌های سرطانی با نانوذرات جدید

مهندسان شیمی با استفاده از تکنیکی بنام «اوریگامی اسید نوکلئیک» ذرات ریزی از RNA و DNA ساخته‌اند که می‌توانند پاره‌هایی از RNA را مستقیما به تومورها تحویل داده و باعث خاموشی ژن‌های بروز یافته در سلول‌های سرطانی شوند.

پژوهشگران توانستند با موفقیت از نانوذره ساخته شده از رشته‌های دی.ان.ای و آر.ان.ای برای خاموش کردن ژن در سلول‌های توموری استفاده کنند.

بسیاری از پژوهشگران برای دستیابی به این نوع خاموشی ِژنی، که به تداخل RNA معروف است، سعی کرده‌اند از ذرات پلیمری یا لیپیدی برای تحویل RNA استفاده کنند. با اینحال، دانیال آندرسون از موسسه فناوری ماساچوست (MIT) می‌گوید که ممکن است این نوع مواد برای سلامتی خطرناک باشند و هدفگیری آنها نیز سخت است.

از نظر آندرسون ذرات جدید ساخته شده توسط آنها می‌توانند بر این چالش‌ها غلبه کنند. از آنجایی که این ذرات از RNA و DNA ساخته شده‌اند زیست‌تجزیه‌پذیر بوده و خطری برای بدن ندارند. همچنین می‌توانند با مولکول‌های فولات (ویتامین B9) برچسب‌گذاری شوند و مقادیر بزرگی از گیرنده‌های فولاتی که در بعضی از تومورها مانند سرطان تخمدان که یکی از مهلک‌ترین و صعب العلاج‌ترین سرطان‌ها است، یافت می‌شوند را هدفگیری نمایند.

مانع دیگر عملی کردن تداخل RNA به یافتن روش‌هایی برای تحویل رشته‌های کوتاهی از RNA بدون ایجاد آسیب در بافت‌های سالم بدن مربوط می‌شود. آندرسون و همکارانش برای اجتناب از این اثرات جانبی تصمیم به تحویل RNA در یک بسته ساده ساخته شده از DNA گرفتند.

آنها با استفاده از اوریگامی اسید نوکلئیک – که به این پژوهشگران اجازه ساخت اشکال سه بعدی از قسمت‌های کوتاه DNA می‌دهد- شش رشته DNA را برای خلق یک چهاروجهی (یک هرم چهاروجهی شش ضلعی) به هم جوش دادند. سپس به هرکدام از ضلع‌های چهاروجی یک RNA متصل شد. این پژوهشگران برای هدفگیری این ذرات به سمت سلول‌های توموری سه مولکول فولات به هر چهاروجهی متصل کردند. از قطعه‌های کوتاه پروتئینی نیز می‌شد برای هدفگیری ذرات به سمت انواع مختلفی از تومورها استفاده کرد.

پژوهشگران با استفاده از اوریگامی اسید نوکلئیک کنترل بسیار بیشتری روی ترکیب این ذرات دارند و این کار باعث تسهیل در خلق ذرات همسانی که همگی دنبال هدف صحیح هستند می‌شود. این مورد معمولا با نانوذرات لیپیدی اتفاق نمی‌افتد. این دانشمندان در مطالعه موش‌هایی با تومور انسانی یافتند که این نانوذرات اسید نوکلئیکی بمحض تزریق شروع به گردش در جریان خون با نیمه‌عمر ۲۴ دقیقه می‌کنند – که برای رسیدن به هدف کافی است. به نظر آندرسون، چهاروجهی DNA می‌تواند مانع از جذب سریع RNA توسط کلیه‌ها شود – که معمولا برای RNA که به تنهایی توزیع شود اتفاق می‌افتد.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.