DNA-bouwstenen hergroeperen zich afhankelijk van omgeving

Zelfassemblerende DNA-constructies

Antigenen stukjes DNA en antilichamen (de Y-vormige eiwitten) vormen DNA-constructies (afb: Nature)

Onderzoekers rond Francesco Ricci  van de universiteit van Rome hebben nanostructuren van DNA geconstrueerd die zich ‘hergroeperen’ in afhankelijkheid van hun omgeving. Dat deden die DNA-constructies onder invloed van aangehechte antigenen  (stoffen die een reactie van het afweersysteem oproepen), die zich vervolgens bonden aan specifieke antilichamen. Die methode zou gebruikt kunnen worden in nieuwe behandelmethodes.
DNA zou uitstekend ‘bouwmateriaal’ zijn voor nanodingetjes. Het is goedkoop, makkelijk te maken en qua samenstelling in hoge mate voorspelbaar. Je kunt er leuke dingetjes mee bouwen om, onder veel meer, er doosjes van te maken om medicijnen te vervoeren en af te geven. Ricci en de zijnen wilden nanostructuren maken die zich hergroeperen in afhankelijkheid van hun omgeving. Dat zou handig zijn voor medische toepassingen.
De onderzoekers gebruikten bij hun experimenten antilichamen, Y-vormige moleculen die een rol spelen in het afweersysteem. Ze binden zich aan ziekteverwekkers om ze onschadelijk te maken. Ze reageren op bepaalde omgevingsfactoren zoals temperatuur en zuurgraad. Antilichamen zijn specifiek voor een bepaalde ziekteverwekker. Aan de hand van die antilichamen kun je vaststellen met welke ziekte je te maken hebt. Daar zijn dan veel antilichamen van in het bloed.

Synthetisch

Ricci c.s. zouden voor het eerst voor elkaar gekregen hebben dat synthetisch DNA zelfassembleerde. Dat deden ze door aan dat molecuul antigenen te plakken. Als die combinatie in de buurt kwam van antilichamen, dan bonden de specifieke antilichamen aan de antigenen, waardoor die DNA-moleculen met elkaar verbonden werden. Daarna hergroepeerden ze zich tot holle buisconstructies van een paar micron lang (1 micron is 1/000 mm). Als die constructie nu weer in aanraking kwam met een ander (specifiek) antilichaam, dan viel de antilichaam/antigeen-binding uiteen (en dus de constructie).
Volgens Ricci zijn antilichamen de ideale moleculen om ‘intelligente’ nanostructuren te bouwen in bepaalde gedeeltes van het lichaam. Deze techniek zou diverse toepassingen kunnen hebben, denkt hij, met name bij de (gerichte) medicijnafgifte en diagnostiek. Hij heeft ook ideeën deze techniek te gebruiken voor het uitvoeren van logische functies zoals ‘als dit dan dat’; net zoals in elektronische circuits, maar dan gericht op medisch toepassingen.

Bron: Physics World

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.