Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université du Kentucky est prometteuse pour le développement de nanoparticules d'ARN ultrastables qui pourraient aider à traiter le cancer et les infections virales en régulant la fonction cellulaire et en se liant aux cancers sans endommager les tissus environnants.

L'étude, Publié dans Nano aujourd'hui , a été réalisée dans le laboratoire de Peixuan Guo, la chaire William S. Farish Endowed en nanobiotechnologie au UK Markey Cancer Center, en collaboration avec le Dr Mark Evers, directeur du UK Markey Cancer Center.

L'étude utilise l'ARN (acide ribonucléique) comme élément de base pour la fabrication ascendante de nanostructures. En utilisant la nanotechnologie à ARN mise au point par Guo, les chercheurs ont construit des nanoparticules d'ARN ultrastables en forme de X en utilisant des fragments d'ARN reconfigurés pour transporter jusqu'à quatre modules thérapeutiques et diagnostiques. Leurs nanoparticules d'ARN peuvent inclure de petits ARN interférents pour faire taire les gènes, micro-ARN pour réguler l'expression des gènes, aptamère pour cibler les cellules cancéreuses, ou un ribozyme qui peut catalyser des réactions chimiques.

L'étude a démontré que la régulation des fonctions cellulaires augmentait progressivement avec l'augmentation du nombre de modules fonctionnels dans la nanoparticule.

« La nanotechnologie à ARN est un domaine émergent, mais l'instabilité et la dégradation des nanoparticules d'ARN ont éloigné de nombreux scientifiques de la recherche en nanotechnologie de l'ARN, " a déclaré Guo. " Nous avons résolu ces problèmes, et maintenant il est possible de produire des nanoparticules d'ARN qui sont très stables à la fois chimiquement et thermodynamiquement dans le tube à essai ou dans le corps avec un grand potentiel en tant que réactifs thérapeutiques."

Les nanoparticules d'ARN présentaient plusieurs attributs favorables :nature polyvalente, qui permet l'administration simultanée de plusieurs molécules fonctionnelles pour obtenir des effets synergiques ; conception modulaire, qui permet un auto-assemblage contrôlé avec une structure définie ; thermodynamiquement stable, qui maintient les nanoparticules d'ARN intactes dans les systèmes de circulation animale et humaine, lorsqu'ils existent à de très faibles concentrations; et chimiquement stable, qui rend les nanoparticules résistantes à la RNase (une enzyme, qui clive l'ARN) digestion dans le sérum sanguin.

« Un problème majeur avec les traitements contre le cancer est la capacité à administrer plus directement et spécifiquement des médicaments anticancéreux aux métastases cancéreuses, " a déclaré Evers. " L'utilisation de l'approche nanotechnologique que Peixuan Guo et son groupe ont conçue peut nous permettre de traiter plus efficacement les métastases cancéreuses avec moins d'effets secondaires par rapport à la chimiothérapie actuelle. "