Biyomühendisler, virüs protein yapı taşları ve DNA’dan yapılmış şablonlar birleştirerek virüs partiküllerinin boyut ve şeklini programlamayı başardılar. Bu muazzam buluş, aşı geliştirmeden vücut içinde ilaç taşımaya kadar bir dizi uygulamada kullanılabilir.
Virüs kapsid proteinleri, yani virüsün genomunu koruyan proteinler, kesin bir yapı oluşturmak üzere kullanılabilir. Bununla birlikte, şekilleri ve geometrisi büyük ölçüde virüs suşuna bağlıdır. Bu yapıları yeniden programlamak, ilaç taşıma ve aşı geliştirme için çok ilginç bir olasılık sunmaktadır.
Bilim insanları, bu zorluğun üstesinden, kapsid proteinlerin bir araya gelebileceği bir “yapılandırılmış genom” şablonu oluşturarak geldiler. Esnek genomun deformasyonunu önlemek için, DNA origami yapıları kullanıldı. Bu yapılar sadece onlarca ila yüzlerce nanometre uzunluğunda olup, istenen şablon şekline tam olarak katlanmış DNA’dan yapılmıştır.
Aalto Üniversitesi’nden baş araştırmacı Iris Seitz, “Bu yaklaşımımız, DNA nano yapılarının negatif yükü ile kapsid proteinlerinin pozitif yüklü bölgesi arasındaki elektrostatik etkileşimlere dayalı” diye açıklıyor.
Bu yaklaşım, kapsid proteinlerini kullanıcının belirlediği bir boyut ve şekle yönlendirmemize olanak tanıyor. Bunun yanı sıra, şablonun geometrisinin bütün birleşmeyi nasıl etkilediğini de öğrenmek mümkün.
Bu yöntem sadece etkili ve basit değil, aynı zamanda çok yönlüdür ve dört farklı virüsün kapsid proteinleri ile de gösterilmiştir.
Ancak DNA origami yapıları, DNA parçalayıcı enzimlerin varlığında özellikle kararsızdır. Ancak deneylerde, “protein tabakasının, kapsüllenmiş DNA nano yapıları etkili bir şekilde koruduğunu açıkça gözlemleyebiliyoruz” diyor Aalto profesörü Mauri Kostiainen.
Bu çalışma, Finlandiya, Avustralya ve Hollanda’daki üniversitelerin ortak çalışmasıyla gerçekleştirildi ve Nature Nanotechnology dergisinde yayınlandı. Bu çalışmanın sonucu, tıp ve biyoteknoloji alanında yeni kapılar açabilir ve gelecekte tedavi yöntemlerinin geliştirilmesinde devrim yaratabilir. İlaç taşıma ve aşı geliştirme konularında oluşturduğu fırsatlar, bilimsel topluluğu ve tıp dünyasını heyecanlandırıyor.