In de VS is een hulsje van gevouwen DNA ontwikkeld als verpakking voor gentherapie tegen kanker. Alleen bij contact met tumorspecifiek microRNA laat het hulsje los zodat de therapeutische genen kunnen worden afgelezen, schreven Reza Zadegan en Will Hughes (Boise State University) onlangs in ACS Synthetic Biology.

Ze lieten zich inspireren door de manier waarop de natuur de expressie van DNA regelt: de strengen worden selectief opgerold tot chromatine, zodat sommige stukken veel gemakkelijker afleesbaar zijn dan andere. Vandaar dat ze hun verpakkingstechniek CAGE hebben gedoopt, wat staat voor chromatin analogous gene expression.

De vergelijking met een paard van Troje is ingegeven door het feit dat CAGE zijn lading verbergt én beschermt tot het op zijn bestemming is aangekomen.

Het hulsje is ontworpen volgens de inmiddels klassieke methodiek voor DNA-origami. Het bestaat uit acht parallelle strengen die zichzelf strak rond de lading assembleren. Daarbij bedekken ze niet de complete set therapeutische genen, maar alleen de promotorsectie aan het uiteinde die de aflezing initialiseert.

Die promotor zit op een paar punten verankerd aan complementaire uiteinden van het DNA van het hulsje. En die zijn zo gekozen dat de sequentie overeenkomt met die van specifieke microRNA’s die niet door gezonde cellen worden aangemaakt, maar wel door gemuteerde tumorcellen. De verankering is een evenwichtsreactie, dus de microRNA’s kunnen de plek van de ankers innemen waardoor de promotor niet meer wordt vastgehouden en uit het hulsje glijdt. Daarmee is die promotor geactiveerd en worden de therapeutische genen vanzelf afgelezen en vertaald naar eiwitten.

In vitro is het al met succes uitgeprobeerd. Met FRET-labels, die alleen fluoresceren als ze bij elkaar in de buurt zijn, maakten de onderzoekers zichtbaar dat de promotor inderdaad uit het hulsje ontsnapt als je de juiste microRNA’s toevoegt; in dit geval imitaties van twee sequenties die specifiek zijn voor longadenocarcinoom. En als je er RNA-basen en RNA-polymerases aan toevoegt, zie je dat de activering van de promotor de expressie van de aangehechte genen versnelt met een factor duizend.

Onderzoeken of het ook in vivo werkt, is de volgende stap.

bron: ACS Synthetic Biology, met dank aan Reza Zadegan