Washington: Cientistas da Universidade de Stuttgart conseguiram controlar a estrutura e a função das membranas biológicas com a ajuda do ‘origami de DNA’. Ajudará a facilitar o transporte de grandes cargas terapêuticas para as células. Agora abre um novo caminho para a administração direcionada de medicamentos e outras invenções terapêuticas.
A equipe de cientistas usou estruturas de origami de DNA como nanorrobôs reconfiguráveis que podem mudar reversivelmente sua forma e, assim, influenciar seu ambiente imediato na faixa dos micrômetros.
Os pesquisadores descobriram que a transformação desses nanorrobôs de DNA pode estar associada à deformação das vesículas unilamelares gigantes (GUVs) e à formação de canais sintéticos nas membranas modelo GUV.
Esses canais permitem que moléculas grandes passem através da membrana e podem ser selados novamente, se necessário.
É um instrumento muito valioso que pode ser adicionado à caixa de ferramentas da biologia sintética. A professora Laura Na Liu e sua equipe publicaram suas descobertas na revista Nature Materials.
A forma e a morfologia de uma célula desempenham um papel fundamental em sua função biológica. Isto corresponde ao princípio de “a forma segue a função”, que é comum nos campos modernos do design e da arquitetura. Contudo, a transferência deste princípio para células artificiais é um desafio na biologia sintética.
Os avanços na nanotecnologia do DNA oferecem agora soluções promissoras. Eles permitem a criação de novos canais de transporte grandes o suficiente para facilitar a passagem de proteínas terapêuticas através das membranas celulares.
Neste campo emergente, cientistas como a Prof. Laura Na Liu, Diretora do 2º Instituto de Física da Universidade de Stuttgart e Fellow do Instituto Max Planck de Pesquisa do Estado Sólido (MPI-FKF), desenvolveram uma ferramenta inovadora para controlar o forma e permeabilidade das membranas lipídicas em células sintéticas.
Estas membranas são constituídas por bicamadas lipídicas que encerram um compartimento aquoso e servem como modelos simplificados de membranas biológicas. Eles são úteis para estudar a dinâmica da membrana, interações proteicas e comportamento lipídico.
“Este trabalho é um marco na aplicação da nanotecnologia do DNA para regular o comportamento celular”, diz Liu.
A equipe trabalha com vesículas unilamelares gigantes (GUVs), que são estruturas simples, do tamanho de células, que imitam células vivas. Usando nanorrobôs de DNA, os pesquisadores conseguiram influenciar a forma e a funcionalidade dessas células sintéticas.
A nanotecnologia do DNA é uma das principais áreas de pesquisa de Laura Na Liu. Ela é especialista em estruturas de origami de DNA – fitas de DNA que são dobradas por meio de sequências de DNA mais curtas especificamente projetadas, os chamados grampos. (ANI)