Rak: nanoboti programirani na uništavanje karcinoma

Znanstvenici sa Sveučilišta u Arizoni, u suradnji s Nacionalnim centrom za nanoznanost i tehnologiju pri Kineskoj akademiji znanosti, razvijaju nanobotone programirane za uništavanje karcinoma.

Znanstvenici su uspješno programirali nanobotike za smanjenje tumora ometajući im opskrbu krvlju. Trombin (protein koagulacije krvi) može blokirati protok krvi tumora koaguliranjem krvi u žilama koje potiču rast tumora. Tako nastaje svojevrsna mini-srčana kriza, koja rezultira smrću tumorskog tkiva.

Prvi autonomni robotski sustav DNK

Istraživači su dizajnirali prvi potpuno autonomni vektor robotskog DNK vrlo preciznog dizajna ciljane terapije protiv raka. Rezultati njihove studije o uporabi ove tehnologije na miševima sisavaca (vrsta šišmiša) s karcinomom dojke, rakom jajnika, rakom pluća ili melanomom objavljeni su 12. veljače 2018. godine. Prirodna biotehnologija. Nova razvijena tehnologija mogla bi se u budućnosti smanjiti na nekoliko oblika raka budući da su svi čvrsti tumori kojima se krvne žile hrane u osnovi slične.

Terapija "nanociblée"

Do tada, izazov je stajao u dizajniranju i kontroli nanobotova koji ciljaju kancerogene tumore kako bi ih uništili bez promjene zdravih stanica. Međunarodni tim istraživača prevladao je ovu prepreku pomoću naizgled jednostavne strategije: vrlo selektivno ciljanje tumora i gladovanje protiv njih. U početku su znanstvenici željeli prekinuti opskrbu krvlju krvlju učinkovitom koagulacijom krvi, sigurno u različitim vrstama solidnih tumora, koristeći nanotransportere bazirane na DNK.
Prema istraživačima, nanoboti se mogu programirati tako da nose molekularne naboje i uzrokuju blokade krvi u žilama koje opskrbljuju tumor, što može dovesti do smrti tkiva i smanjenja veličine tumora. Svaki nanorobot mjeri 90 od 60 nanometara. Jedan od ključnih enzima koagulacije, trombin je cijepljen. Potonji može blokirati dotok krvi u tumor koagulirajući krv koja ga hrani. To uzrokuje svojevrsni mini srčani udar koji uzrokuje smrt tumorskog tkiva.
U praksi se nanorobot ubrizgava intravenski i migrira na tumor. Izazov je programirati ga da napada samo stanice raka. Da bi to postigli, istraživači su integrirali u nanorobot DNA aptamer, sintetički oligonukleotid koji može vezati određeni ligand ili katalizirati kemijsku reakciju na ovaj ligand. Ovaj sustav mogao bi specifično ciljati na protein nazvan "nukleolin" koji se proizvodi u velikim količinama samo na površini endotelnih stanica tumora. Jednom pričvršćen na površinu krvne žile tumora, nanorobot svojim programom oslobađa trombin u srcu tumora.

Obećavajući rezultati

U smislu rezultata, znanstvenici su dobili imunološki inertnu redukciju tumora, posebno kod miševa, ne mijenjajući nikakvu fiziološku koagulaciju krvi ili staničnu morfologiju. Pored toga, nisu pronađeni štetni učinci poput cerebralnog širenja koji bi mogli izazvati moždani udar. Nanoboti su blokirali opskrbu krvlju tumora, uzrokujući oštećenje tumorskog tkiva u roku od 24 sata nakon injekcije, bez promjene zdravog tkiva. Tijelo ih je tada eliminiralo "prirodnim putem".

48 sati kasnije mogu se otkriti znakovi uznapredovale tromboze i već nakon 3 dana u svim žilama tumora. Ključni korak je oslobađanje trombina samo kad se nalazi unutar krvnih žila tumora. U praksi, na mišjem modelu melanoma 3 od 8 miševa pokazalo je potpunu regresiju tumora, a vrijeme preživljavanja se više nego udvostručilo, od 20,5 do 45 dana. Sistemski test na mišjem modelu raka pluća pokazao je suženje tumorskog tkiva nakon dva tjedna liječenja.
Ova nova tehnologija pruža nadu jer je nanorobot, osim što je utjecao na primarni tumor, spriječio stvaranje metastaza. Nadalje, mijenjanjem geometrije nanostrukture i njihovog tereta može se zamisliti da se taj koncept odbaci drugim patologijama.

Video: RAK MOJA PRIČA NON HODGKIN (Studeni 2019).