Сенсоры и сенсорные системы, изготовленные из ДНК, вызывают все больший интерес в последние несколько лет. Частично это связано с недавними достижениями в химическом синтезе модифицированных ДНК-олигонуклеотидов и с легкостью, с которой сенсорные системы ДНК могут быть объединены с различными ДНК-наноматериалами.
Следовательно, сообщалось о различных датчиках ДНК или сенсорных системах для обнаружения малых молекул, белков или даже активности ферментов на основе оптических или электрохимических считываний. Некоторые из них были успешно интегрированы с более сложными наноструктурами.
Многие сенсоры или сенсорные системы построены как относительно простые структуры, примером которых являются одно- или двухцепочечные структуры ДНК. Эти достижения открывают совершенно новые возможности для исследований.
Используя сенсорную систему ДНК, исследователи из Дании и США продемонстрировали сборку и использование поверхностно-прикрепленной двухцепочечной катенаны ДНК, состоящей из двух неповрежденных взаимосвязанных нанокругов ДНК для специфических и чувствительных измерений жизненно важной топоизомеразы II. (Topo II) ферментативная активность.Human Topo II имеет большое значение в противораковой терапии и является основной мишенью для большого числа клинически используемых химиотерапевтических средств, таких как лекарственный препарат этопозид.
К сожалению, частым побочным эффектом лечения этими препаратами является развитие резистентности или вторичного рака.Имеющиеся данные свидетельствуют о потенциальной корреляции между экспрессией Topo II и ответом на лекарства, по крайней мере, при некоторых формах рака. Сенсорные системы для измерения активности Topo II непосредственно при раке человека могут иметь большое значение для выяснения потенциальной корреляции между активностью Topo II и химиотерапией.
Исследователям удалось получить количественное определение очищенного Topo II, а также Topo II в экстрактах клеток человека, состоящих примерно от пяти до 5000 клеток. Объединив две сенсорные системы ДНК, датско-американская исследовательская группа смогла добиться синхронного обнаружения как Topo II, так и Topo I, последний является важной мишенью для лечения рака.
Поскольку активность Topo II считается прогностическим маркером в терапии рака, описанный высокочувствительный мониторинг активности Topo II может быть важной частью головоломки для развития персонализированной медицины и индивидуализированного лечения, где решения часто основываются на редких результатах. образцы.Статья опубликована в международном журнале Nucleic Acids Research (NAR).