用於靶向基因調控的可基因編碼和生物合成的全DNA納米藥物

2020-11-25 科學網

用於靶向基因調控的可基因編碼和生物合成的全DNA納米藥物

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/11/25 13:16:11

南方科技大學材料科學與工程學院田雷蕾研究組取得一項新突破，他們利用一種可基因編碼和生物合成的DNA樹枝狀大分子實現了靶向基因調控。 這一研究成果發表在2020年11月23日出版的國際學術期刊《德國應用化學》上。

在該研究中，課題組設計了一種適用於生物生產的DNA樹枝狀大分子納米藥物，該分子由靈活的三臂單元組成以實現高效的一鍋法DNA組裝。該分子，即D4‐3‐As‐DzSur，是第一種實現基因編碼、生物技術合成和直接自組裝的DNA納米藥物。這種生物合成的D4‐3‐As‐DzSur在靶向基因調控中的表現在體外和體內實驗中得到了證實。研究人員認為，可由生物生產是該分子的一大優勢，這一特點使得低成本、大規模的全DNA納米藥物生產成為可能，在未來亦會大大促進其在臨床中的應用。

據了解，全DNA納米藥物已成為一種潛在的新型抗腫瘤藥物。DNA納米技術為控制全DNA納米藥物的尺寸、形貌及其負載的藥物分子的多元化提供了無限的可能性。更重要的是，由於DNA是一種生物高分子，這種全DNA納米藥物可在活細菌中實現基因編碼和生產。

附：英文原文

Title: Genetically Encoded and Biologically Produced All‐DNA Nanomedicine Based on One‐Pot Assembly of DNA Dendrimers for Targeted Gene Regulation

Author: Jingxiong Lu, Pengchao Hu, Lingyan Cao, Zixiang Wei, Fan Xiao, Zhe Chen, Yan Li, Leilei Tian

Issue&Volume: 23 November 2020

Abstract: All‐DNA nanomedicines have emerged as potential anti‐tumor drugs. DNA nanotechnology provides all‐DNA nanomedicines unlimited possibilities in controlling the diversification of size, shape, and loads of the therapeutic motifs. What’s more, as DNA is a biological polymer, it is possible to genetically encode and produce the all‐DNA nanomedicines in living bacteria. Herein, DNA‐dendrimer‐based nanomedicines are designed to adapt to the biological production, which is constructed by the flexible 3‐arm building blocks to enable a highly efficient 「one‐pot」 DNA assembly. For the first time, a DNA nanomedicine, D4‐3‐As‐DzSur, is successfully genetically encoded, biotechnological produced, and directly self‐assembled. By the following  in vitro  and  in vivo  studies, the performance of the biologically produced D4‐3‐As‐DzSur in targeted gene regulation has been confirmed. We conclude that, as an advantageous superiority, the biological production capability will fulfill the low‐cost and large‐scale production of all‐DNA nanomedicines and promote their clinical applications in the future.

DOI: 10.1002/anie.202012916

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202012916

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