นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนา Nanoflower DNA ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าเคมีบำบัดและการบำบัดด้วยยีนโดยตรงไปยังเซลล์มะเร็งเต้านมเพิ่มประสิทธิภาพในขณะที่ลดผลข้างเคียงในการทดสอบก่อน
สินเชื่อรูปภาพ: svitlana hulko/shutterstock.com
มะเร็งเต้านมยังคงเป็นหนึ่งในโรคมะเร็งที่แพร่หลายมากที่สุดทั่วโลก แม้ว่ายาเสพติดเช่น doxorubicin (DOX) มักใช้ แต่ประสิทธิภาพของพวกเขามักถูก จำกัด ด้วยความเป็นพิษการวางแนวที่ไม่ดีและการพัฒนาความต้านทานต่อหลายปี โครงสร้างนาโน DNA เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความสามารถในการโปรแกรมให้ความสนใจกับรถตู้ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างระบบใหม่สำหรับการจัดหายาเสพติดตาม DNA nanoes ซึ่งสามารถให้ oligonucleotide anti -senscent (ASO) และเคมีบำบัด DOX
เผยแพร่ใน ตัวอักษรขนาดเล็กและนาโนการศึกษาแสดงให้เห็นว่าพวกเขาใช้วิธีการขยายสองเท่าเพื่อสร้างโครงสร้างนาโน DNA ในรูปของดอกไม้ที่มีการบรรทุกสูงและการส่งมอบที่มีเป้าหมายสูง
การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่การแก้ข้อ จำกัด ของการรักษาด้วย DOX แบบดั้งเดิมโดยการรวมยีนและเคมีบำบัดเข้ากับระบบการจัดหาหนึ่งระบบ DNA nanoflowers ยังใช้งานได้โดยใช้ AS1411 ซึ่งเป็น aptamer ซึ่งเกี่ยวข้องกับนิวคลีโอลีน (โปรตีนที่ถูกตรวจจับในเซลล์มะเร็งหลายเซลล์) ปรับปรุงความแม่นยำของการกำหนดเป้าหมาย
การสร้าง DNA nanoflower
ทีมวิจัยใช้กระบวนการเสริมแรงสองขั้นตอนสำหรับการก่อสร้างของนาโน ก่อนอื่นพวกเขาใช้การขยายของล้อเลี้ยวด้วย phi29 DNA polymerase เพื่อสร้างลำดับดีเอ็นเอเดี่ยวเดี่ยวยาวพร้อมหน่วยซ้ำ ลำดับเหล่านี้ได้รับการเสริมแรงโดยใช้การขยายเอนไซม์มัลติเพล็กซ์ทำให้เกิดโครงสร้างนาโนฟาร์โลว์ที่เป็นเอกลักษณ์
ลำดับที่เฉพาะเจาะจงได้รับการออกแบบมาสำหรับการนั่งร้านดีเอ็นเอเพื่อถ่ายโอนทั้งยา ASO และ DOX ASO มุ่งเป้าไปที่ PLK1 ซึ่งเป็นยีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตและการแบ่งเซลล์มะเร็งในขณะที่ DOX ถูกจัดเรียงโดยตรงกับโครงสร้าง DNA โดยใช้ความสัมพันธ์ตามธรรมชาติสำหรับหลักการดีเอ็นเอ
Aptamer AS1411 ถูกกล่าวหาว่ามีโครงสร้างนาโนเพื่ออนุญาตให้มีการเล็งเนื้องอก ทีมยืนยันขนาดสัณฐานวิทยาของโครงสร้างและการทำงานที่ประสบความสำเร็จโดยใช้ชุดของเทคนิคการวิเคราะห์รวมถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งสัญญาณการกระเจิงของแสงแบบไดนามิกและเจลอิเล็กโทรโฟเรซิส
ดาวน์โหลดสำเนา PDF ทันที!
ในหลอดทดลอง และ ฟรี การทดสอบ
ในหลอดทดลอง การทดลองได้ดำเนินการโดยใช้เซลล์มะเร็งเต้านม MCF-7 เพื่อประเมินการจับมือถือยีนที่สงบความเป็นพิษต่อเซลล์การตายของเซลล์และการย้ายเซลล์ นักวิทยาศาสตร์ใช้การทดสอบ cytometry flow, CCK-8, qRT-PCR, blotting ตะวันตกและการย้ายถิ่น transwell เพื่อประเมินพารามิเตอร์เหล่านี้
– ฟรี ในขั้นตอนการศึกษาหนูที่เปลือยเปล่าถูกฝังด้วยเซลล์ MCF-7 เพื่อสร้างเนื้องอกเต้านม หลังจากการพัฒนาเนื้องอกของเมาส์ Nanoflower ได้รับการรักษาในท้องถิ่น
ผลลัพธ์ที่มีแนวโน้มในการทดสอบก่อน
การวิเคราะห์ DNA nanoflower แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการชาร์จยาที่สูงและรูปร่างที่เหมือนกันดอกไม้ โครงสร้างที่ทำหน้าที่สำหรับ aptamers ได้แสดงให้เห็นถึงการเติบโตอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์มะเร็งเมื่อเทียบกับการควบคุมที่ไม่ได้เจรจาต่อรอง
ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ nanoflower ที่มีทั้ง ASO และ DOX (เรียกว่า DNF-ASO@DOX) ลดการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งและทำให้เกิดการตายของเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า DOX หรือ ASO เอง ASO ปิดเสียงการแสดงออก PLK1 ยืนยันทั้งที่ mRNA และระดับโปรตีนและทำให้วัฏจักรของเซลล์หยุดและเพิ่มการตายของเซลล์
ระบบได้อนุญาตให้มีการควบคุมการปลดปล่อยยาเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณเอนไซม์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง FEN1 ซึ่งถูก hyperextered ในเซลล์มะเร็ง นั่นหมายความว่ามาตรการที่ใช้งานได้ถูกปล่อยออกมาเป็นหลักที่บริเวณเนื้องอกลดความเสียหายให้กับเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดี
ในการศึกษาสัตว์เนื้องอกที่ได้รับการรักษาด้วย DNF-ASO@Dox แสดงให้เห็นว่าการเจริญเติบโตลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การวิเคราะห์เนื้อเยื่อเผยให้เห็นระดับที่สูงขึ้นของการตายของเซลล์และการแสดงออกที่ลดลงของ PLK1 ในเซลล์มะเร็ง การตรวจเลือดและอวัยวะบ่งบอกถึงความเป็นพิษของระบบน้อยที่สุดรองรับความเข้ากันได้ทางชีวภาพของแพลตฟอร์มนาโน
มองหาอนาคต
การศึกษาเน้นย้ำถึงศักยภาพของ DNA nanoflowers เป็นเครื่องมือประเภทใหม่ของการบำบัดแบบผสมผสานที่สามารถจัดหาอุปกรณ์ทางพันธุกรรมและเคมีบำบัดในลักษณะที่มีเป้าหมายสูง ต้องขอบคุณกลไกการผูกมัดที่เฉพาะเจาะจงและกลไกการควบคุมการปลดปล่อยแพลตฟอร์มสามารถนำเสนอเส้นทางใหม่เพื่อเอาชนะปัญหาเช่นการต่อต้านผลกระทบระยะยาวและผลข้างเคียงนอกเป้าหมายที่ จำกัด การรักษามะเร็งเต้านม
การอ้างอิงของวารสาร
Shen X. , Zhu A. , et al. (2025) DNA nanofwower ช่วยให้สามารถปรับการปรับตัวของ oligodeoxinucleotide ต่อต้าน -peak oligodeoxinucleotide และ doxorubicin กับการรักษาอาการปวด ตัวอักษรขนาดเล็กและนาโน– ดอย: 10.1002/mnnl.2025500008