3DNA單體

3DNA單體由兩條DNA鏈組成，它們共享一個序列互補(bǔ)性的中心區(qū)域。當(dāng)兩股退火時，形成一個單體，中央的雙鏈“腰”與四個單鏈“臂”接壤。在大多數(shù)情況下，DNA鏈中的所有核酸都是天然的。然而，也可以使用修飾的DNA堿基。3DNA單體的分支結(jié)構(gòu)僅是由于中心區(qū)域的互補(bǔ)堿基配對，而外圍區(qū)域缺乏堿基配對所致。單體經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)以防止鏈分離。通常，Genisphere使用7條不同的鏈來制備5種*的單體。每個單體具有兩個末端5'末端和兩個末端3'末端。通過設(shè)計，兩個5'末端和兩個3'的外圍序列

3DNA的分層架構(gòu)

五個*單體各自的單鏈臂根據(jù)其特定序列彼此堿基配對。互補(bǔ)單體臂之間的堿基配對允許3DNA定向組裝，作為形成層的逐步過程。3DNA結(jié)構(gòu)的構(gòu)建始于單個引發(fā)劑單體，單體的第層與該單體雜交。結(jié)果是外表面具有12個單鏈臂的單層3DNA配置。該組件是化學(xué)交聯(lián)的，以防止解離。接下來，通過相同的雜交和交聯(lián)步驟將第二層單體附著到一層的外臂上。在此兩層3DNA支架中，自由單鏈臂的數(shù)量增加到36；一半有終端5'末端，一半有終端3'末端。

3DNA核心的特征

根據(jù)制造過程中使用的DNA鏈和單體的選擇，典型的2層3DNA納米結(jié)構(gòu)的直徑為60nm，分子量為1000kD，Zetapotential為-30mV。交聯(lián)區(qū)域延遲了DNA鏈的解離，但仍保持了3DNA在體外和體內(nèi)的整體柔韌性和遷移性。核心3DNA納米支架由于其動態(tài)DNA構(gòu)型，在大多數(shù)水性介質(zhì)中是99％的溶劑。3DNA具有生物相容性，對活細(xì)胞沒有毒性。

3DNA平臺

3DNA核心制造完成后，將其與靶向裝置和治療有效載荷一起進(jìn)一步功能化。這些分子與DNA寡核苷酸綴合，DNA寡核苷酸以定量的，序列特異性的方式與3DNA納米支架的單鏈臂雜交。

靶向結(jié)合物

細(xì)胞特異性靶向可以通過特異性抗體，抗體片段，肽或小分子來實現(xiàn)。各種異雙功能交聯(lián)劑可用于將蛋白質(zhì)綴合至與3DNA外圍臂雜交的短DNA寡核苷酸。位點特異性結(jié)合策略也可用于確保DNA與靶向蛋白的比例為1：1。3DNA的體系結(jié)構(gòu)*啟用了雙重或多重靶向，可以幫助減少脫靶效應(yīng)。可以將*的結(jié)合物分別滴定到3DNA納米載體上，通過實驗確定理想比例。由3DNA驅(qū)動的*而*的多價靶向可以促進(jìn)細(xì)胞攝取，改變藥代動力學(xué)或改變作用機(jī)制。

有效負(fù)載共軛

治療性貨物可以由小的藥物分子，肽，蛋白質(zhì)或核酸組成。不穩(wěn)定的連接子或DNA的生物分解促進(jìn)了有效載荷從內(nèi)部細(xì)胞區(qū)室的釋放。有效載荷分子的數(shù)目可以通過設(shè)計與貨物結(jié)合的DNA寡核苷酸的設(shè)計來調(diào)節(jié)。核酸易于修飾，非常適合與3DNA一起遞送。可用限制酶切割質(zhì)粒，并與3DNA互補(bǔ)的短DNA序列連接。可以將雙鏈siRNA或miRNA設(shè)計為包含具有改善的體內(nèi)穩(wěn)定性的堿基，以及與3DNA雜交的DNA的短擴(kuò)展名。當(dāng)適當(dāng)?shù)募膊“邢蚍肿优c3DNA納米載體一起使用時，需要非常低劑量的治療性藥物才能達(dá)到所需的生物學(xué)結(jié)果。

3DNA精密藥物

Genisphere與學(xué)術(shù)和制藥合作伙伴一起，已經(jīng)證明了3DNA納米載體在多種疾病模型中的多功能性和適應(yīng)性。3DNA制劑已證明可以將siRNA傳遞至肝臟以外的多個靶標(biāo)，包括胰腺癌和卵巢癌以及類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的模型。在免疫腫瘤學(xué)的結(jié)腸癌模型中，雙特異性3DNA治療比工程雙特異性抗體具有更好的療效和更低的毒性。Genisphere繼續(xù)尋求合作伙伴關(guān)系，以擴(kuò)大在基因治療，靶向小分子和新型疫苗方面的努力。