Jaringan DNA Intraseluler Terhimpun In Situ yang Menargetkan Mitokondria Memungkinkan Pemusnahan Selektif Sel-sel Tua dan Meningkatkan Kelangsungan Hidup Sel

Abstrak
Mitokondria memainkan peran penting dalam produksi energi, regulasi metabolisme, dan kematian sel. Disfungsi mitokondria dikaitkan dengan banyak penyakit, termasuk kanker, penuaan, dan gangguan neurodegeneratif. Akibatnya, pengembangan metode untuk regulasi mitokondria dan pengobatan penyakit terkait telah menarik minat yang signifikan dalam penelitian biologi dan medis. Di sini, strategi asam nukleat kerangka kerja cerdas (FNA) disajikan untuk interferensi mitokondria dan eliminasi sel yang ditargetkan. Pendekatan kami melibatkan desain nanostruktur DNA tetrahedral (TDN) yang dimodifikasi dengan trifenilfosfin dan urutan DNA untai tunggal yang merespons biomarker asam nukleat tertentu (misalnya, microRNA) yang disajikan dalam sel target. Jaringan DNA yang saling terkait, terbentuk secara in situ yang merespons biomarker tertentu, memungkinkan penargetan dan pembungkusan mitokondria, yang mengarah pada fragmentasi dan disfungsi mitokondria. Telah dibuktikan bahwa FNA berbasis TDN yang menargetkan mikroRNA terkait kanker (miR-21) dapat meningkatkan kemanjuran terapi kanker dengan mengganggu fungsi mitokondria, sekaligus berfungsi sebagai pembawa obat antikanker untuk mengurangi efek samping. Selain itu, FNA yang menargetkan mikroRNA terkait penuaan (miR-34a) secara khusus menghilangkan sel-sel tua baik dalam model sel maupun Caenorhabditis elegans , sehingga meningkatkan viabilitas sel secara keseluruhan dalam populasi sel campuran. Platform berbasis TDN yang dapat diprogram dan difungsikan ini membuka jalan baru untuk memajukan penelitian antipenuaan dan mengobati berbagai penyakit dengan mencapai eliminasi sel yang ditargetkan melalui interferensi mitokondria.