ส่งมอบสารพันธุกรรมกับกระทรวงสาธารณสุขเพื่อการรักษาแบบใหม่

ส่งมอบสารพันธุกรรมกับกระทรวงสาธารณสุขเพื่อการรักษาแบบใหม่JACS au (2022); งานศิลปะโดย Ivan Gromicho” width=”800″ height=”360″/>

ในชีวการแพทย์ สามารถใช้กรอบโลหะอินทรีย์เพื่อส่งยาทั่วร่างกายมนุษย์ ทีมงานที่นำโดย KAUST ได้พัฒนาระบบที่ใช้ MOF เพื่อนำ DNA ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังเซลล์เป้าหมาย เครดิต: Chand et al, JACS au (2022); งานศิลปะโดย Ivan Gromicho

วัสดุชนิดใหม่ที่เรียกว่ากรอบโลหะอินทรีย์ (MOF) สามารถช่วยปรับปรุงการนำส่งสารพันธุกรรมในการรักษาโรค

กระทรวงการคลังเป็นวัสดุไฮบริดที่สร้างจากไอออนของโลหะที่เชื่อมโยงกันด้วยโมเลกุลอินทรีย์ ในชีวการแพทย์ ยาเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกใช้เป็นเครื่องมือในการขนส่งสำหรับเภสัชภัณฑ์โมเลกุลขนาดเล็ก แต่ตอนนี้ ทีมงานที่นำโดย KAUST ได้พัฒนาระบบที่ใช้ MOF เพื่อนำ DNA ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังเซลล์เป้าหมาย

นักวิจัยสร้าง MOFs ขึ้นโดยใช้ชุดของกรดนิวคลีอิกและกรดอะมิโนที่ผิดธรรมชาติซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยอะตอมของสังกะสี ประกอบเป็นอาร์เรย์คล้ายปิรามิด พวกเขาบรรจุวัสดุที่เป็นผลด้วยดีเอ็นเอสายเดี่ยว โครงสร้างนี้ปกป้องการขนส่งทางพันธุกรรมจากการเสื่อมสภาพของเอนไซม์และช่วยขนส่ง DNA ที่มีสายเดี่ยวไปยังเซลล์ ซึ่งไปสิ้นสุดที่ภายในนิวเคลียส ซึ่งเป็นเขตสงวนภายในของเซลล์ที่ซึ่งกิจกรรมของยีนทั้งหมดเกิดขึ้น

ความท้าทายที่สำคัญในการบำบัดด้วยยีนยังคงเป็นการส่งมอบสารพันธุกรรมที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ และวิธีการส่วนใหญ่ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั้นมีค่าใช้จ่ายสูง ไม่มีประสิทธิภาพ ไม่แน่ชัด หรืออาจเป็นพิษได้ ระบบการนำส่งที่คิดค้นโดย KAUST สามารถนำเสนอวิธีการปรับปรุงในการควบคุมการแสดงออกของยีนและการทำงานของเซลล์ในเซลล์ของผู้คน เพื่อเป็นวิธีการรักษามะเร็ง ฮีโมฟีเลีย และความผิดปกติทางพันธุกรรมอื่นๆ อีกมากมาย

“กรอบการทำงานที่เข้ากันได้ทางชีวภาพเหล่านี้สามารถใช้เป็นแพลตฟอร์มที่มีเสถียรภาพสำหรับสารพันธุกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอนาคตในการฉีดวัคซีนและยาเฉพาะบุคคล” หัวหน้านักวิจัย Niveen M. Khashab จาก KAUST ผู้บรรยายระบบวัสดุในวารสารกล่าว JACS Auพร้อมด้วยนักเรียนของเธอ Othman Alahmed และ Walaa Baslyman และ postdoc Santanu Chand

นักวิจัยให้รายละเอียดว่ากรดนิวคลีอิกเฉพาะที่รวมอยู่ใน MOFs ของพวกเขา – โมเลกุลที่เรียกว่า adenine ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่ฐานเคมีใน DNA จับคู่กับกรดนิวคลีอิกของพันธมิตรใน DNA แบบเส้นเดียวเพื่อส่งเสริมการบรรทุกสินค้าทางพันธุกรรม การวิเคราะห์ทางคอมพิวเตอร์ยังแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตในการห่อหุ้ม DNA ภายในแพลตฟอร์ม

วัสดุที่ทำงานได้ดีที่สุดในการนำ DNA เข้าสู่นิวเคลียสของเซลล์แสดงให้เห็นโครงสร้างรูปเข็มที่มีช่วงขนาดประมาณ 500–600 นาโนเมตร นั้นเล็กกว่าเซลล์มนุษย์ที่เล็กที่สุด แต่ Khashab เชื่อว่ารุ่นจิ๋วยิ่งอาจทำงานได้ดีกว่า เธอกล่าวว่า “เราอยู่ในขั้นตอนของการเตรียมอนุภาคขนาดเล็กในพื้นที่ระดับนาโนเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ภายในมีประสิทธิภาพสำหรับการศึกษาในหนูที่จะเกิดขึ้น” หากประสบความสำเร็จ การทดลองในมนุษย์ก็จะตามมา


แพลตฟอร์มการจัดส่งสำหรับเทคโนโลยีการแก้ไขยีน


ข้อมูลมากกว่านี้:
Santanu Chand et al, กรอบโลหะที่เลียนแบบดีเอ็นเอ – อินทรีย์พร้อมใบหน้า Adenine ที่เข้าถึงได้สำหรับการจับคู่ฐานเสริม, JACS Au (2022). ดอย: 10.1021/jacsau.1c00516

ให้บริการโดยมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคิงอับดุลลาห์

การอ้างอิง: ส่งมอบสารพันธุกรรมกับกระทรวงสาธารณสุขเพื่อการรักษาใหม่ (2022, 11 เมษายน) สืบค้นเมื่อ 20 เมษายน 2565 จาก https://phys.org/news/2022-04-genetic-material-mofs-therapies.html

เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*