NyheterForskning

Underskruvad DNA-origami levererar cancerläkemedel till tumörceller

Publicerat 2012-09-13 08:00. Uppdaterat 2015-06-01 17:06This page in English

Forskare vid Karolinska Institutet beskriver i en ny studie hur man kan använda så kallad DNA-origami för att förbättra effekten av vissa cytostatika vid cancerbehandling. Med hjälp av den nya nanoteknologin kan forskarna målstyra läkemedel direkt till cancertumören och samtidigt skona omkringliggande friska celler.

Läkemedelet doxorubicin har länge använts som cytostatika (cellgift) för cancerbehandling, men kan ge svåra biverkningar i form av exempelvis hjärtmuskelsjukdom och kraftigt illamående. Forskare har därför sökt efter ett sätt att leverera läkemedlet till de sjuka cellerna i cancertumören utan att påverka kroppens friska celler. En framkomlig väg kan vara att använda olika typer av nanopartiklar som "projektiler" laddade med den verksamma substansen.

I den nu aktuella studien, som publiceras i vetenskapstidskriften ACS Nano, visar forskare vid Karolinska Institutet hur DNA-origami kan användas som projektil eller bärare av doxorubicin. DNA-origami är en ny teknologi för framställning av nanostrukturer uppbyggda av DNA, den arvsmassa som finns i cellkärnan. På detta sätt kan forskarna producera väldigt komplexa nanostrukturer där många andra molekyler, till exempel proteiner, lätt kan fästas på ytan av partiklarna i avancerade mönster.

Packade doxorubicinet

Denna gång gick forskarna tillväga så att de packade doxorubicinet i DNA-origami som designats på ett sådant sätt att de två strängarna i DNA-molekylen var underskruvade, alltså lösare hoptvinnade än normalt. Läkemedlet kunde då frisättas långsammare och även fungera effektivt mot cancercellerna vid lägre koncentrationer än vad som annars är möjligt.

– När DNA:t är undertvinnnat finns bättre plats för doxorubicinet att sätta sig fast, vilket gör att det lossnar långsammare. En annan fördel med att använda DNA-origami är att vi snabbt kommer att kunna vidareutveckla systemet med målsökande proteiner. Vi kan då klara läkemedelsleveransen på ett sätt som är ännu mer skonsamt mot friska celler, säger Björn Högberg, som lett studien.

Forskningen har finansierats genom stöd från bland annat Vetenskapsrådet, Vinnova, Kungliga Vetenskapsakademien, Falk Foundation, Jeanssons stiftelser, Carl Bennet AB samt Axel och Eva Wallströms stiftelse.

Publikation

DNA origami delivery system for cancer therapy with tunable release properties.
Zhao Y, Shaw A, Zeng X, Benson E, Nyström A, Högberg B
ACS Nano 2012 Oct;6(10):8684-91

Cancer och onkologiDNANanomedicin