本技术介绍了一种新型框架核酸机器,专门设计用于递送siRNA。该机器由两个三螺旋半管状亚基构成,这些亚基通过DNA单链杂交合成,形成具有六个螺旋DNA束的结构。
背景技术
胶质母细胞瘤(GBM)是成人最常见的原发性恶性脑肿瘤,预后极差,治疗效果差。替莫唑胺(TMZ)是目前治疗GBM唯一有效的化疗药物,但其疗效常因TMZ耐药而打折扣。TMZ耐药的关键机制之一是O6
-甲基鸟嘌呤甲基转移酶(MGMT)的过表达。MGMT是一种DNA修复酶,可清除TMZ诱导的DNA损伤,从而防止癌细胞死亡,最终导致TMZ治疗效果显著降低或无效。在MGMT表达升高的GBM患者中,开发调节MGMT表达并增强TMZ易感性的有效治疗方法,对于逆转TMZ耐药以及提高GBM的治疗效果,具有重要的意义。
小干扰RNA(siRNA)是一种广泛使用的可调节特定蛋白表达和治疗难治性疾病的工具。尽管siRNA在单细胞水平上具有强大的敲低作用,但其在体内的应用仍面临挑战,包括其在体内易被血清核酸酶降解和被血脑屏障(BBB)等生物屏障阻碍。为了解决这些障碍,已经开发出各种纳米材料作为siRNA递送载体。尽管一些递送系统在穿越血脑屏障和抵抗酶降解方面取得了成功,但挑战仍然存在,包括高载体毒性和复杂siRNA接合方法。重要的是,现有递送系统缺乏暴露肿瘤细胞特异性siRNA的能力。因此,开发安全且高效的siRNA递送系统对于调节MGMT表达和提高TMZ敏感性至关重要。
框架核酸(Framework Nucleic Acid, FNA)是一类由DNA或RNA基于精确的Watson-Crick碱基互补配对原则形成的具有精确一维到三维结构的核酸纳米材料。三维框架核酸通常由多条DNA单链杂交形成,并且这些DNA单链可通过静电吸附、序列互补等方式与小分子、多肽和核酸等进行连接,从而使框架核酸可作为递送载体发挥作用。目前,已有许多不同尺寸和形状的三维结构的核酸纳米材料被合成以及作为载体运用于递送荧光探针、核酸分子、小分子药物等其他分子或纳米材料,常见的三维框架核酸结构包括六螺旋、多面体、DNA/RNA折纸结构等。与其他递送载体相比,FNA材料表现出优异的生物相容性、极低的免疫原性、较低的毒性和较高的安全性,因为其降解成分脱氧核糖核苷酸是人体的基本组成部分。同时,FNA材料的形状、尺寸和刚性程度等可程序化设计,具有高度的可编程性,这种特殊的可编程性使其具有了构建具有疾病靶向能力和微环境响应性药物释放能力的纳米机器的潜力。
实现思路