小干扰RNA(siRNA)是可用于治疗多种疾病的新型疗法。这导致对在细胞中递送siRNA的选择性、高效和安全方式的需求不断增长。现在，在阿姆斯特丹大学和莱顿大学之间的合作中，研究人员已经开发出用于siRNA递送的专用分子纳米笼。在Chem杂志刚刚发表的一篇论文中，他们介绍了易于制备并显示可调siRNA递送特性的纳米笼。
纳米笼由阿姆斯特丹大学范特霍夫分子科学研究所JoostReek教授和BasdeBruin教授的均相、超分子和仿生催化研究小组开发，并在AlexanderKros教授小组进行了进一步研究在莱顿化学研究所。
研究人员被siRNA在基因治疗中的潜力所激励，这需要有效的传递系统。他们着手开发在外部具有官能团的纳米笼，使笼能够结合siRNA链。由于结合是基于可逆键，siRNA原则上可以在细胞环境中释放。为了探索纳米笼的递送特性，研究人员使用各种人类癌细胞进行了实验室研究。
一系列纳米笼
纳米笼是使用金属原子连接的小分子结构单元的结构，即所谓的双位配体。一个典型的笼由12个金属原子和24个配体组成，因此缩写为M12L24。研究人员设计并合成了五种不同的配体，以形成具有不同siRNA结合亲和力的分子笼。然后，他们使用铂或钯作为连接金属制备了一系列siRNA结合纳米笼。钯纳米笼在细胞环境中不太稳定，分解是siRNA释放机制之一。
在筛选了稳定性和siRNA结合能力等纳米笼特征后，在基于siRNA介导的绿色荧光蛋白(GFP)沉默的测定中对递送特征进行了测试。笼子用于将siRNA递送至人类GFP表达细胞，以便荧光测量可以确定siRNA的成功递送。使用了两种类型的人类细胞系：HeLa和U2Os。
笼组成决定siRNA递送
令他们惊讶的是，研究人员不仅能够展示令人满意的siRNA递送，而且还发现了取决于纳米笼中使用的金属的显着差异。基于铂的Pt12L24纳米笼显示出对U2OS细胞的高效siRNA递送，但它对HeLa的效率很低。相比之下，源自相同配体结构单元的基于钯的Pd12L24纳米笼将siRNA递送至HeLa而不是U2OS。如果使用商业应用的递送系统(lipofectamine)，则在实验中无法观察到这种差异。因此，M12L24纳米笼引入了通过调整纳米笼组成来调整siRNA传递特性的可能性。
在他们的化学论文中，研究人员认为纳米粒子的这种独特的细胞选择性特征是靶向RNA基因材料递送领域的一个有前途的补充，其全部潜力尚未被发现。尽管目前的结果是在高度受控的实验室研究中获得的，但他们预计纳米笼的可调RNA递送将催生高度理想的选择性RNA纳米药物的未来发展。