Nanopartikel dengan DNA sintetis dapat mengontrol pelepasan zat aktif – ScienceDaily

Nanopartikel dengan DNA sintetis dapat mengontrol pelepasan zat aktif – ScienceDaily


Obat sering memiliki efek samping yang tidak diinginkan. Salah satu alasannya adalah mereka tidak hanya mencapai sel tidak sehat yang dimaksudkan, tetapi juga menjangkau dan berdampak pada sel sehat. Para peneliti di Universitas Teknik Munich (TUM), bekerja sama dengan Institut Teknologi Kerajaan KTH di Stockholm, telah mengembangkan pembawa nano yang stabil untuk obat-obatan. Mekanisme khusus memastikan obat hanya dilepaskan di sel yang sakit.

Tubuh manusia terdiri dari milyaran sel. Dalam kasus kanker, genom dari beberapa sel ini diubah secara patologis sehingga sel membelah secara tidak terkendali. Penyebab infeksi virus juga ditemukan di dalam sel yang terkena. Selama kemoterapi misalnya, obat-obatan digunakan untuk mencoba menghancurkan sel-sel ini. Namun, terapi berdampak pada seluruh tubuh, merusak sel-sel sehat juga dan mengakibatkan efek samping yang terkadang cukup serius.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Prof Oliver Lieleg, Profesor Biomekanik dan anggota dari TUM Munich School of BioEngineering, dan Prof Thomas Crouzier dari KTH telah mengembangkan sistem transportasi yang melepaskan agen aktif obat hanya dalam sel yang terkena. “Pembawa obat diterima oleh semua sel,” jelas Lieleg. “Tapi hanya sel yang sakit yang mampu memicu pelepasan zat aktif.”

DNA sintetis membuat pembawa obat tetap tertutup

Para ilmuwan kini telah menunjukkan bahwa mekanisme tersebut berfungsi dalam sistem model tumor berdasarkan kultur sel. Pertama mereka mengemas bahan aktif. Untuk tujuan ini, mereka menggunakan apa yang disebut musin, bahan utama lendir yang ditemukan misalnya pada selaput lendir mulut, lambung dan usus. Mucins terdiri dari latar belakang protein tempat molekul gula berlabuh. “Karena musin terjadi secara alami di dalam tubuh, partikel musin yang terbuka nantinya dapat dipecah oleh sel,” kata Lieleg.

Bagian penting lainnya dari kemasan ini juga terjadi secara alami di dalam tubuh: asam deoksiribonukleat (DNA), pembawa informasi genetik kita. Para peneliti secara sintetis menciptakan struktur DNA dengan sifat yang mereka inginkan dan secara kimiawi mengikat struktur ini ke musin. Jika gliserol sekarang ditambahkan ke larutan yang mengandung molekul DNA musin dan bahan aktif, kelarutan musin menurun, mereka melipat dan membungkus zat aktif. Untaian DNA terikat satu sama lain dan dengan demikian menstabilkan struktur sehingga musin tidak dapat lagi membuka dirinya sendiri.

Kunci dari kunci tersebut

Partikel yang distabilkan DNA hanya dapat dibuka dengan “kunci” yang tepat untuk sekali lagi melepaskan molekul agen aktif yang dienkapsulasi. Di sini para peneliti menggunakan apa yang disebut molekul mikroRNA. RNA atau asam ribonukleat memiliki struktur yang sangat mirip dengan DNA dan memainkan peran utama dalam sintesis protein tubuh; itu juga dapat mengatur proses sel lainnya.

“Sel kanker mengandung untaian mikroRNA yang strukturnya kita ketahui dengan tepat,” jelas Ceren Kimna, penulis utama studi tersebut. “Untuk menggunakannya sebagai kunci, kami memodifikasi kunci sesuai dengan merancang secara cermat untaian DNA sintetis yang menstabilkan partikel pembawa obat kami.” Untaian DNA terstruktur sedemikian rupa sehingga microRNA dapat mengikatnya dan akibatnya memecah ikatan yang ada yang menstabilkan struktur. Untaian DNA sintetis dalam partikel juga dapat disesuaikan dengan struktur mikroRNA yang terjadi dengan penyakit lain seperti diabetes atau hepatitis.

Penerapan klinis dari mekanisme baru ini belum diuji; investigasi laboratorium tambahan dengan sistem model tumor yang lebih kompleks diperlukan terlebih dahulu. Para peneliti juga berencana untuk menyelidiki lebih lanjut memodifikasi mekanisme ini untuk melepaskan agen aktif guna meningkatkan terapi kanker yang ada.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Teknik Munich (TUM). Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Pengeluaran SGP

Author Image
adminProzen