俄亥俄州立大學(xué)綜合癌癥中心(Arthur G. James Cancer Hospital)和Richard J. Solove Research Institute(OSUCCC-James)的研究人員進(jìn)行的一項新研究表明，RNA納米粒子具有彈性和橡膠性質(zhì)，有助于解釋為什么這些粒子靶向腫瘤。以及為什么它們在動物研究中具有較低的毒性。

RNA納米顆粒顯示出靶向抗癌藥物的巨大前景。了解它們的結(jié)構(gòu)和行為對于將來可能的使用至關(guān)重要。

這項發(fā)表在ACS Nano期刊上的研究表明，RNA納米粒子具有彈性和橡膠性質(zhì)，能夠使分子拉伸并恢復(fù)其正常形狀。研究人員說，這些特性可以通過使粒子滑過腫瘤血管壁形成不良的壁并進(jìn)入腫瘤塊而幫助它們靶向腫瘤。

研究人員進(jìn)一步證明，相同的橡膠性質(zhì)使RNA納米顆粒能夠在全身注射后半小時滑過腎臟過濾器排泄到尿液中，從而相對較快地將其從體內(nèi)清除。反過來，這可能會減少抗癌劑在重要器官中的滯留，降低其毒性。

研究負(fù)責(zé)人和相應(yīng)作者，藥學(xué)院教授，??西爾萬·G·弗蘭克·恩德韋德(Sylvan G. Frank Endowed)說：“我們證明RNA納米顆粒具有靈活性，可以組裝具有可伸展角度的分子結(jié)構(gòu)。”藥劑學(xué)和藥物遞送的主席。郭還參加了OSUCCC(詹姆斯·轉(zhuǎn)化療法研究計劃)。

指導(dǎo)俄亥俄州立大學(xué)RNA納米生物技術(shù)和納米醫(yī)學(xué)中心的郭說：“這些發(fā)現(xiàn)證明了RNA納米顆粒的橡膠性質(zhì)，以及為什么這些分子在工業(yè)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中具有廣闊的前景，尤其是作為靶向遞送抗癌藥物的載體。”

對于這項研究，郭和他的同事通過拉伸和松弛單個RNA納米顆粒來測試核酸聚合物的彈性，同時使用Guo實驗室內(nèi)置的雙光束光學(xué)鑷子對RNA納米顆粒進(jìn)行了彈性研究。最后，他們使用動物模型研究了RNA納米顆粒的生物分布，排泄和保留。這包括測量尿液中顆粒的排泄，以及對其形狀和大小的影響的研究。

主要發(fā)現(xiàn)包括：

RNA納米粒子像橡膠一樣具有可伸縮性，即使通過光學(xué)鑷子多次重復(fù)延伸和松弛后，也可以像橡膠一樣伸縮。

在動物模型中，與大小相似的金和鐵納米粒子相比，RNA納米粒子顯示出更強(qiáng)的癌癥靶向性和在健康器官中的較低積累。

同樣在動物模型中，全身注射后半小時內(nèi)，大小為5、10和20 nm的RNA納米顆粒被腎臟過濾并保留在尿液中的原始結(jié)構(gòu)，即使通常過濾的腎臟孔徑上限是5.5納米 這表明較大的RNA納米顆粒像橡膠顆粒和變形蟲一樣通過過濾孔滑動，然后在尿液中恢復(fù)到其原始大小和形狀。

郭說：“總的來說，我們相信這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持用于靶向遞送抗癌藥物或治療性RNA的RNA納米顆粒的開發(fā)。”

參與這項研究的其他研究人員還有俄亥俄州立大學(xué)的Chiran Ghimire，王洪志，李慧，Mario Vieweger和徐從聰。