Investigadores del Instituto Wyss para la Ingeniería Inspirada Biológicamente, de la Universidad de Harvard, han desarrollado un método para la construcción de nanoestructuras complejas, a partir de cortas hebras de ADN sintético, ADN monocatenario. Estos 'bloques de construcción' entrelazados de ADN se pueden programar para ser ensamblados de diferentes formas. Un mayor desarrollo de esta tecnología podría permitir la creación de nuevos dispositivos a nanoescala, para administrar medicamentos directamente donde son necesarios.
La tecnología, descrita en un artículo publicado en Nature, ha sido desarrollada por un equipo de investigación dirigido por el doctor Peng Yin, del Instituto Wyss, quien también es profesor de Biología de Sistemas en la Escuela Médica de Harvard. Otros miembros del equipo incluyen al doctor de Wyss, Bryan Wei, y al estudiante Mingjie Dai.
Hasta la fecha, la mayoría de investigaciones se han centrado en el uso de una sola hebra larga de ADN biológico, que actúa como una columna vertebral, a lo largo de la cual se unen pequeñas hebras, para crear formas. Este método, llamado origami de ADN, también está llevando a cabo en el Instituto Wyss, bajo el liderazgo del doctor William Shih.
Al centrarse en el uso de hebras cortas de ADN sintético, el equipo de Yin ha desarrollado un método de construcción alternativo. Cada ADN monocatenario es una sola cadena, corta, de ADN. Cada hebra se entrelaza con otra, si existe una secuencia complementaria de ADN, pero si no hay coincidencias complementarias, los bloques no se conectan. De esta manera, una colección de hebras pueden ensamblarse en formas específicas y predeterminadas, a través de una serie de conexiones locales.
Para demostrar el método, los investigadores crearon más de un centenar de diseños diferentes, incluyendo caracteres chinos, números y letras, con cientos de hebras de una sola estructura de 100 nanómetros de tamaño. El enfoque resultó ser simple, robusto y versátil.
Como material de base sintética, este ADN mononocatenario podría tener algunas aplicaciones importantes para la medicina; por ejemplo, podría transformarse en un mecanismo de liberación de fármacos, que mantendrían su integridad estructural hasta alcanzar sus objetivos específicos en las células y, debido a que es sintético, podría ser altamente biocompatible.
'El uso de la nanotecnología de ADN para crear nanodispositivos programables es un enfoque importante en el Instituto Wyss, ya que creemos firmemente en su potencial para producir un cambio de paradigma en el enfoque para el desarrollo de nuevos diagnósticos y terapias', concluye el director fundador de Wyss, el doctor Donald Ingber.
