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Regulación de la expresión génica mediante la administración de conjugados de ácido nucleico y péptidos a las células con microburbujas y ultrasonido

Los ARN pueden adoptar una estructura secundaria para desactivar genes específicos. Una investigación de la Unión Europea se centró en el desarrollo de moléculas sintéticas que se unen al ARN y desactivan la expresión de genes que pueden producir cáncer.
Regulación de la expresión génica mediante la administración de conjugados de ácido nucleico y péptidos a las células con microburbujas y ultrasonido
El proyecto RNAG4 (Microbubble-mediated transfection of peptide nucleic acid conjugates targeting mRNA quadruplexes to modulate gene expression in vivo) diseñó conjugados a base de ácido nucleico y péptidos (PNA) de alta especificidad para interactuar con las estructuras secundarias del ARN.

Mediante un estudio de cambio de movilidad electroforético a base de fluorescencia, el equipo demostró que todos los ligandos desarrollados presentaban una alta afinidad y especificidad de unión al ARN.

El equipo de trabajo de RNAG4 identificó nuevas dianas cuádruples en los genes de interés clínico. En particular, estudiaron los genes que codifican N-Ras, Aurora quinasa A y Aurora quinasa C. Las mutaciones en estos genes se asocian a diferentes tipos de células neoplásicas. En investigaciones futuras se estudiará si las moléculas pequeñas diseñadas pueden evitar la expresión de la Aurora quinasa A.

Una limitación de los PNA es que no traspasan fácilmente la membrana celular. Para resolver este inconveniente, los científicos utilizaron microburbujas y ultrasonido (sonoporación). Los resultados de microscopia fluorescente demostraron instancias de más de un 45 % de aumento de la eficiencia de la transfección al utilizar ultrasonido y virtualmente ausencia de transfección al no utilizar ultrasonido.

El trabajo del proyecto RNAG4 sobre la optimización de las condiciones de sonoporación para maximizar la transfección localizada de los conjugados de PNA terapéuticos presenta extraordinario potencial clínico. El laboratorio continúa el proceso de optimización de las secuencias de pulsos de ultrasonido y las microburbujas.

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Palabras clave

Moléculas terapéuticas, ultrasonido, cáncer, conjugados de ácidos nucleicos y péptidos, estructuras de ARN, sonoporación
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