Con DNA Origami, estos científicos proporcionan el mejor embalaje para la proteína viral

Jul 31, 2023

Salud - Las estructuras de 'origami de ADN' tienen un tamaño de sólo decenas de nanómetros y están hechas enteramente de ADN. Las proteínas virales pueden adherirse a ellos.

Para transportar correctamente los medicamentos por el cuerpo, se necesita un buen embalaje. Las cubiertas proteicas de los virus pueden hacer eso, pero las propiedades genéticas del virus determinan principalmente su forma. Por eso los investigadores desarrollaron técnicas para controlar la forma y el tamaño de estos nanopaquetes para que adquieran la forma deseada. Es decir, una especie de origami con ADN.

Los retoques de alta tecnología se llevaron a cabo conjuntamente en la Universidad Aalto (Finlandia) con investigadores de la Universidad de Helsinki (Finlandia), la Universidad Griffith (Australia), la Universidad de Tampere (Finlandia) y la Universidad de Twente (Países Bajos). Los investigadores lograron reprogramar las cubiertas proteicas de los virus vegetales en diferentes formas. Doblaron el ADN a nanoescala para que sirviera de molde alrededor del cual se formaron las vainas de proteínas. Publicaron sus resultados en la revista científica Nature Nanotechnology.

Los investigadores utilizaron estructuras de “origami de ADN”. Estas estructuras tienen un tamaño de sólo decenas a cientos de nanómetros y están hechas enteramente de ADN. Al doblar el ADN con precisión en la forma deseada, se crea una plantilla a la que se pueden unir las proteínas del virus. “Es como un origami real en el que se utiliza papel plano para crear estructuras fascinantes en 3D. Sólo que aquí lo hacemos con ADN sólido”, explicó Jeroen Cornelissen de UTwente.

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Las proteínas del virus finalmente se volvieron mucho más flexibles de lo que se pensaba anteriormente. “Conseguimos crear diferentes estructuras con una cubierta proteica: tubos rectos, pero también un donut, por ejemplo. Esta última tiene una forma casi opuesta a la estructura esférica que normalmente tiene el manto proteico”, dijo Cornelissen. Es una estrategia simple pero muy efectiva para darle diferentes formas a las proteínas del virus.

Mediante microscopía electrónica criogénica, los investigadores visualizaron con mucha precisión la formación de las nanoestructuras, hasta el nivel de las moléculas individuales. A unos -200 grados centígrados lograron medir las modificaciones más pequeñas. Esta es la primera vez que se obtienen imágenes de proteínas altamente ordenadas de esta manera.

Los investigadores ven un gran potencial en la técnica. "Nuestro enfoque es flexible y no se limita a un solo tipo de proteína, como lo demostramos con proteínas de cuatro virus diferentes", añade el profesor de Aalto Mauri Kostiainen. “Además, podemos adaptar las plantillas para aplicaciones más diferentes, por ejemplo, integrando ARN en el origami. Las proteínas útiles o específicas de un sitio pueden unirse al ARN para obtener formas y propiedades aún más complejas”.