O desenvolvimento de novos tipos de medicamentos baseados em DNA e RNA está acontecendo em ritmo acelerado. As vacinas de mRNA contra o COVID-19 são apenas um dos muitos exemplos de medicamentos baseados em DNA/RNA no mercado. Muitos estão a caminho, mas a produção do DNA/RNA necessário modificado é cara. Um grupo de pesquisa da Universidade de Aarhus descobriu agora um método eficaz e barato para produzir sequências de DNA estáveis ligadas a grupos químicos que, por exemplo, garantem que as drogas sejam direcionadas para as células certas.
A produção de sequências curtas de DNA e RNA, chamadas oligonucleotídeos, é hoje essencial em conexão com diagnósticos (teste COVID-19), sequenciamento de DNA, síntese de genes para biologia sintética e terapia gênica, como no método CRISPR-Cas9.
A tecnologia de produção de oligonucleotídeos avançou desde que foi desenvolvida em 1981, mas a química subjacente permanece praticamente inalterada. Um ainda é dependente de fosforamiditas, que são compostos químicos que, infelizmente, são instáveis no processo de produção.
No entanto, Kurt Gothelf e seu grupo de pesquisa mostraram anteriormente uma maneira mais eficiente de produzir os blocos de construção para oligonucleotídeos, desenvolvendo um método baseado em fluxo para produzir fosforamiditas imediatamente antes de serem usados, evitando assim essa degradação. Você pode ler mais sobre isso em um artigo anterior aqui: “Novo método para produzir DNA sintético” (https://inano.au.dk/about/news-events/news/show/artikel/new-method-for-producing-synthetic-dna).
Caro para adquirir sequências de DNA com funcionalidades especiais
Existe uma grande necessidade de oligonucleótidos que tenham sido modificados com funcionalidades especiais. Por exemplo, oligonucleotídeos modificados com certos açúcares demonstraram ser absorvidos pelo fígado. Com base nisso, vários medicamentos oligonucleotídicos são usados para regular proteínas que são, de fato, produzidas no fígado e, portanto, podem curar doenças. Também é importante ser capaz de anexar corantes a oligonucleotídeos, pois isso é frequentemente usado em diagnósticos e pesquisas.
Normalmente, essas funcionalidades são inseridas nos oligonucleotídeos pelos blocos de construção, as fosforamiditas, sendo produzidas com um manuseio químico específico ou com o grupo funcional desejado. Existem catálogos comerciais com várias centenas de variedades desses fosforamiditos modificados. No entanto, tais fosforamiditas modificadas são, na maioria dos casos, muito caras de se obter e, como mencionado acima, são instáveis em líquidos à temperatura ambiente.
Novo método fácil e barato para síntese de blocos de construção especiais
Em artigo científico publicado recentemente na revista Pesquisa de Ácidos Nucleicosque é a principal revista de oligonucleotídeos, Angel Santorelli e Kurt Gothelf apresentam um método fácil e barato de introduzir modificações em oligonucleotídeos sem a necessidade de fosforamiditas especiais.
Para isso, utilizam compostos químicos chamados sulfonil azidas, que podem fornecer oligonucleotídeos com diversas funcionalidades durante a síntese química dos oligonucleotídeos.
O método é compatível com o método automatizado e baseado em fluxo mencionado anteriormente para a síntese de oligonucleotídeos, onde a degradação das fosforamiditas é evitada. O método recentemente publicado, para a síntese de fosforamiditas modificadas, pode assim servir como uma alternativa simples às fosforamiditas especiais instáveis e caras atualmente usadas na produção de oligonucleotídeos modificados.