ДНК оригами может быть использовано в качестве универсального носителя при разработке сложных каталитических комплексов, которые могут быть использованы, например, в терапии опухолей.

В работе группы китайских исследователей описан каталитический комплекс на основе платформы из сшитых цепочек ДНК, к которой дополнительно пришивали наночастицы золота и оксида железа (III). Полученная структура может быть использована в качестве хемотерапевтического агента. Для нацеливания на опухоль к ДНК оригами пришивали аптамеры к мембранному белку муцину I, повышенная экспрессия которого наблюдается на поверхности раковых клеток.

Полученная структура запускала каскад реакций. Под действием наночастиц золота происходит каталитическое окисление глюкозы до глюкуроновой кислоты с образованием перекиси в качестве побочного продукта. Под действием оксида железа (III) происходит восстановление дисульфидных связей в глутатионе и образование из перекиси активных форм кислорода. Всё вместе – снижение концентрации глюкозы и глутатиона, уменьшение pH из-за образования глюкуроновой кислоты, образование активных форм кислорода – запускает каскад реакций, приходящих к разрушению клетки изнутри.

Оказалось, что наноструктуры, полученные технологией ДНК-оригами, могут выступать в качестве ключевых компонентов катализаторов, облегчающих протекание каталитических реакций. Выступая в качестве платформ для пространственной организации молекул, ДНК-оригами способствуют их физическому сближению и более эффективному протеканию химической реакции. Пространственная близость между двумя катализаторами способствует протеканию между ними каскада химических реакций.