Novas nanogaiolas para entrega de pequenos RNAs interferentes – ScienceDaily

Pequenos RNAs interferentes (siRNAs) são novas terapêuticas que podem ser usadas para tratar uma ampla gama de doenças. Isso levou a uma demanda crescente por formas seletivas, eficientes e seguras de entrega de siRNA nas células. Agora, em uma cooperação entre as Universidades de Amsterdã e Leiden, os pesquisadores desenvolveram nanogaiolas moleculares dedicadas à entrega de siRNA. Em um artigo publicado no Journal Chem, eles apresentam nanogaiolas que são fáceis de preparar e exibem características de entrega de siRNA ajustáveis.

As nanogaiolas foram desenvolvidas no grupo de pesquisa de Catálise Homogênea, Supramolecular e Bioinspirada do Prof. Joost Reek e Bas de Bruin no Instituto Van ‘t Hoff de Ciências Moleculares da Universidade de Amsterdã, e estudos posteriores no grupo do Prof. Alexander Kros no Instituto de Química de Leiden. Os pesquisadores foram motivados pelo potencial do siRNA na terapia genética, que requer a necessidade de sistemas de entrega eficazes. Eles começaram a desenvolver nanocaixas com grupos funcionais do lado de fora, tornando as gaiolas capazes de ligar cadeias de siRNA. Como a ligação é baseada em ligações reversíveis, o siRNA pode, em princípio, ser liberado em um ambiente celular. Para explorar as características de entrega de suas nanocages, os pesquisadores realizaram um estudo de laboratório usando várias células cancerígenas humanas.

Uma gama de nanocaixas

As nanocages são construções de pequenos blocos de construção moleculares, os chamados ligantes ditopicos, que são conectados por meio de átomos metálicos. Uma gaiola típica consiste em 12 átomos de metal e 24 ligantes, daí a abreviatura M12L24. Os pesquisadores projetaram e sintetizaram cinco ligantes diferentes para formar gaiolas moleculares com diferentes afinidades de ligação de siRNA. Eles então prepararam uma variedade de nanocages de ligação de siRNA usando platina ou paládio como metal de conexão. As nanogaiolas de paládio são menos estáveis ​​em um ambiente celular, e a decomposição é um dos mecanismos de liberação do siRNA.

Após a triagem das características da nanocage, como estabilidade e capacidade de ligação do siRNA, as características de entrega foram testadas em ensaios baseados no silenciamento da Proteína Fluorescente Verde (GFP) mediado por siRNA. As gaiolas foram usadas para entregar siRNA a células humanas que expressam GFP, de modo que as medições de fluorescência pudessem estabelecer uma entrega de siRNA bem-sucedida. Foram utilizados dois tipos de linhagens de células humanas: HeLa e U2Os.

A composição da gaiola determina a entrega de siRNA

Para sua surpresa, os pesquisadores não só puderam demonstrar a entrega satisfatória de siRNA, mas também descobriram uma notável diferenciação dependendo do metal usado na nanogaiola. Onde um baseado em platina PT12L24 nanocage mostrou entrega de siRNA altamente eficaz para células U2OS, mostrou pouca eficiência para HeLa. Por outro lado, a base de paládio PdO nanocage 12L24, derivado do mesmo bloco de construção do ligante, entregou o siRNA ao HeLa, mas não ao U2OS. Tal diferenciação não pôde ser observada em experimentos onde um sistema de entrega aplicado comercialmente (lipofectamina) foi usado. As nanogaiolas M12L24 introduzem, assim, a possibilidade de ajustar as características de entrega do siRNA ajustando a composição da nanogaiola.

Em seu artigo na Chem, os pesquisadores consideram esse recurso exclusivo de seletividade celular das nanopartículas uma adição promissora ao campo de entrega de material genético de RNA direcionado, cujo potencial total ainda não foi descoberto. Embora os resultados atuais tenham sido obtidos em pesquisas de laboratório altamente controladas, eles esperam que a entrega de RNA ajustável de suas nanocages gere desenvolvimentos futuros de nanomedicamentos de RNA altamente desejáveis.

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