L'étude a découvert la meilleure façon de concevoir et de construire des «nanostructures» d'ADN pour manipuler efficacement les liposomes synthétiques (photo) - de minuscules bulles qui ont traditionnellement été utilisées pour administrer des médicaments contre le cancer et d'autres maladies. Crédit :Shutterstock.
Les scientifiques ont trouvé la meilleure façon de faire communiquer l'ADN avec les membranes de notre corps, ouvrant la voie à la création de « mini-ordinateurs biologiques » dans des gouttelettes qui ont des utilisations potentielles dans la biodétection et les vaccins à ARNm.
Le Dr Matthew Baker de l'UNSW et le Dr Shelley Wickham de l'Université de Sydney ont co-dirigé l'étude, publiée récemment dans Nucleic Acids Research .
Il a découvert la meilleure façon de concevoir et de construire des "nanostructures" d'ADN pour manipuler efficacement les liposomes synthétiques, de minuscules bulles qui ont traditionnellement été utilisées pour administrer des médicaments contre le cancer et d'autres maladies.
Mais en modifiant la forme, la porosité et la réactivité des liposomes, il existe des applications bien plus importantes, telles que la construction de petits systèmes moléculaires qui détectent leur environnement et répondent à un signal pour libérer une cargaison, telle qu'une molécule médicamenteuse lorsqu'elle s'approche de sa cible. /P>
L'auteur principal, le Dr Matt Baker de l'École de biotechnologie et des sciences biomoléculaires de l'UNSW, explique que l'étude a découvert comment construire des "petits blocs" à partir d'ADN et a trouvé la meilleure façon d'étiqueter ces blocs avec du cholestérol pour les faire adhérer aux lipides, les principaux constituants. de cellules végétales et animales.
"L'une des applications majeures de notre étude est la biodétection :vous pouvez coller des gouttelettes sur une personne ou un patient. Au fur et à mesure qu'elles se déplacent dans le corps, elles enregistrent l'environnement local, les traitent et fournissent un résultat afin que vous puissiez "lire" l'environnement local, " dit le Dr Baker.
La nanotechnologie des liposomes a pris de l'importance avec l'utilisation de liposomes aux côtés de vaccins à ARN tels que les vaccins Pfizer et Moderna COVID-19.
"Ce travail montre de nouvelles façons de mettre en place les liposomes, puis de les ouvrir au bon moment", déclare le Dr Baker.
"Ce qui est mieux, c'est parce qu'ils sont construits de bas en haut à partir de pièces individuelles que nous concevons, nous pouvons facilement boulonner et dévisser différents composants pour changer leur façon de fonctionner.
Auparavant, les scientifiques avaient du mal à trouver les bonnes conditions de tampon pour les lipides et les liposomes afin de s'assurer que leurs "ordinateurs" d'ADN adhèrent réellement aux liposomes.
Ils ont également lutté avec la meilleure façon de décorer l'ADN avec des cholestérols afin qu'il n'aille pas seulement à la membrane mais y reste aussi longtemps que nécessaire.
"Est-ce que c'est mieux à la périphérie ? Au centre ? Des tas ? Peu d'entre eux ? Le plus près possible de la structure, ou le plus loin possible ?" dit le Dr Baker.
"Nous avons examiné toutes ces choses et montré que nous pouvions créer de bonnes conditions pour que les structures d'ADN se lient aux liposomes de manière fiable et 'font quelque chose'".
Le Dr Baker affirme que les membranes sont essentielles dans la vie car elles permettent la formation de compartiments et donc la séparation de différents types de tissus et de cellules.
"Tout cela repose sur le fait que les membranes sont généralement assez imperméables", dit-il.
"Ici, nous avons construit une nanotechnologie d'ADN totalement nouvelle où nous pouvons percer des trous dans les membranes, à la demande, pour pouvoir transmettre des signaux importants à travers une membrane.
"C'est en fin de compte la base dans la vie de la façon dont les cellules communiquent entre elles, et comment quelque chose d'utile peut être fabriqué dans une cellule, puis exporté pour être utilisé ailleurs."
Alternativement, chez les agents pathogènes, les membranes peuvent être perturbées pour détruire les cellules, ou les virus peuvent se faufiler dans les cellules pour se répliquer.
Les scientifiques travailleront ensuite sur la façon de contrôler les pores à base d'ADN qui peuvent être déclenchés par la lumière pour développer des rétines synthétiques à partir de pièces entièrement nouvelles. Les effets de la protéine corona sur les interactions des liposomes visualisés par AIE avec ce
