Przełom w leczeniu raka? Nanorobot zabija komórki rakowe „ukrytą bronią”

To odkrycie naukowe robi nie lada wrażenie. Naukowcom udało opracować się nanoroboty, które zabijają komórki rakowe. Pierwsze pomyślne testy już za nami, na razie na myszach.

• Nanoroboty mają specjalistyczną broń, ukrytą w swojej strukturze
• Ta ujawnia się tylko w mikrośrodowisku guza, niszcząc komórki rakowe
• Zdrowe komórki są oszczędzane i ignorowane przez boty
• Udało się już przeprowadzić pomyślne testy na myszach. Kolejny przystanek: testy na ludziach
• Więcej informacji o biznesie znajdziesz na stronie Businessinsider.com.pl

Badanie zrealizowane przez naukowców z Karolinska Institutet w Szwecji pojawiło się na łamach medycznego czasopisma „Nature Nanotechnology”. Jak twierdzą specjaliści, już wcześniej udało im się opracować struktury, które mogą organizować tzw. receptory śmierci na powierzchni komórek, prowadząc do ich unicestwienia.

Struktury te mają sześć peptydów, czyli łańcuchów aminokwasów, tworzących podstawową strukturę białek. Są one złożone w heksagonalny wzór i „ten heksagonalny nanowzór peptydów staje się śmiertelną bronią w walce z rakiem” — wyjaśnia prof. Björn Högberg z Wydziału Biochemii Medycznej i Biofizyki Karolinska Institutet, który kierował badaniem.

Profesor Högberg dodaje, że gdyby podać tę mieszankę jako lek, byłby to duży błąd, bo zacząłby on zabijać komórki w organizmie — również te zdrowe. Naukowcom udało się jednak obejść problem, ukrywając „broń” na raka wewnątrz nanostruktury zbudowanej z DNA.

Sprawdź też: Najpierw pies, potem koń, a na końcu człowiek. Polski BioCam chce odmienić sektor badań endoskopowych

Likwiduje raka, gdy znajdzie się w pobliżu

Odkrycie naukowców jest dość skomplikowane. Chodzi o budowanie nanostruktur przy użyciu DNA jako materiału budowlanego, nazywanego na potrzeby badania „origami DNA”.

W uproszczeniu, origami DNA to technika z dziedziny nanotechnologii, która pozwala na tworzenie precyzyjnie zaplanowanych struktur na poziomie molekularnym przy użyciu DNA jako materiału budowlanego. Nazwa tej techniki nawiązuje do japońskiej sztuki składania papieru, ponieważ DNA jest „składane” w kształty na poziomie nanoskali. Proces ten polega na użyciu długiej nici DNA (tzw. nici szkieletowej), która zostaje odpowiednio „złożona” za pomocą krótszych fragmentów DNA, zwanych „zszywkami” (ang. staples). Zszywki te przyłączają się do określonych miejsc na długiej nici, powodując jej złożenie w określony, zaplanowany wcześniej kształt. Składanie to odbywa się zgodnie z zasadami parowania zasad DNA, co pozwala na tworzenie bardzo stabilnych i precyzyjnych struktur.

Origami DNA ma ogromny potencjał w zastosowaniach medycznych — szczególnie w precyzyjnym dostarczaniu leków do komórek nowotworowych. Nanoroboty, które wykorzystują tę technikę, mogą ukrywać wewnątrz siebie leki i uwalniać je dopiero w odpowiednich warunkach, czyli tak, jak robią to w przypadku obecnego odkrycia.

— Broń udało się ukryć w taki sposób, że może być aktywowana tylko w środowisku występującym w oraz wokół stałego guza — tłumaczy profesor. I dodaje: — Stworzyliśmy rodzaj nanorobota, który może celować i zabijać komórki rakowe.

Kluczem jest niskie pH, czyli kwaśne mikrośrodowisko, które zazwyczaj otacza komórki rakowe — to ono aktywuje broń nanorobota. W analizach komórek w probówkach naukowcy byli w stanie wykazać, że broń peptydowa jest ukryta wewnątrz nanostruktury przy normalnym pH wynoszącym 7,4, ale ma drastyczny efekt zabijania komórek, gdy pH spada do 6,5.

Następnie przetestowali wstrzyknięcie nanorobota myszom z guzami raka piersi. To spowodowało 70-procentowe zmniejszenie wzrostu guza w porównaniu z myszami, którym podano nieaktywną wersję nanorobota. Obecnie naukowcy sprawdzają, czy broń działa w bardziej zaawansowanych modelach raka, które przypominają prawdziwą ludzką chorobę.

Czytaj też: Generujemy za dużo śmieci w kosmosie. Potrzebujemy śmieciarek na orbicie okołoziemskiej

W planach testy na ludziach

To niewątpliwie obiecujący kierunek leczenia raka, niemniej, zanim dojdzie do testów na ludziach, naukowcy ocenią jakie skutki uboczne ma ta metoda. Chcą też zbadać, czy możliwe jest takie opracowanie nanorobota, aby ten był jeszcze bardziej ukierunkowany i potrafił likwidować określone typy raka.

Obecnie ciągle istnieje ryzyko, że nanoroboty mogłyby zabijać również zdrowe komórki, więc konieczne są dodatkowe testy. — Mamy tutaj wczesny dowód koncepcji, ale nie można określać tego metodą realnego leczenia raka. Nasz plan badań obejmuje jednak kolejne testy na zwierzętach — mówi prof. Högberg, przekonując, że docelowo jego zespół jak najbardziej chce wypracować sposób na realną walkę z rakiem u ludzi. Czy to się uda? Na ten moment nie wiadomo, niemniej zdecydowanie warto próbować.

Nanostruktury zbudowane z DNA mają duży potencjał do precyzyjnego dostarczania leków bezpośrednio do chorych komórek, takich jak komórki nowotworowe, minimalizując jednocześnie szkody wyrządzane zdrowym tkankom. Nanoroboty, które można programować, by reagowały na określone warunki, takie jak kwaśne środowisko charakterystyczne dla guzów nowotworowych, oferują znacznie bardziej celowane terapie niż obecne metody, takie jak chemoterapia, które często niszczą również zdrowe komórki.

Autor: Grzegorz Kubera, dziennikarz Business Insider Polska

Dziękujemy, że przeczytałaś/eś nasz artykuł do końca. Bądź na bieżąco! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.

Źródło