Ученые из Китая создали нанороботов, уничтожающих раковые клетки

0
0

. Американские и китайские биохимики создали нанороботов из нитей ДНК, способных опознавать раковые клетки и лишать их пищи, создавая тромбы в соседних кровеносных сосудах, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Biotechnology.

«Мы создали первых автономных роботов из ДНК-молекул, которые могут очень точечно доставлять определенные типы лекарств внутрь опухоли. Подобный подход можно применять для борьбы с огромным числом твердых опухолей, так как сосуды, питающие их, работают и устроены одинаковым образом», — заявил Хао Янь (Hao Yan) из университета Аризоны в Темпе (США).

Сегодня в большинстве опытов с наномашинами на базе ДНК используется особый класс методов их сборки, которые в научном сообществе известны под собирательным названием «ДНК-оригами». В этой методике основой для любых деталей биомашин служит длинная одинарная цепочка ДНК, которая сплетается в нужный трехмерный предмет при помощи коротких «шпилек» из нескольких нуклеотидов — кирпичиков ДНК.

За последние годы биохимики сплели десятки различных машин из коротких цепочек ДНК, в том числе щипцы, системы доставки лекарств в определенные клетки организма и даже примитивных роботов-«трансформеров» и простейшие компьютеры. Дальше этого разработка ДНК-оригами не продвинулась по нескольким причинам – сложные структуры из нитей ДНК собирать очень сложно, и еще сложнее ими управлять и менять их структуру.

Янь и его коллеги нашли применение подобным роботам, превратив их в «киллеров» раковых клеток, встроив в их структуру особые молекулы ДНК, которые могут разворачивать всю оригами при контакте с определенными молекулами внутри организма.

Эти роботы представляют собой плоский лист, сплетенный из нитей ДНК, объединенных в некое подобие мехов аккордеона или «гармошечных» дверей автобусов. Этот лист, в свою очередь, свернут в трубку, края которой «зашиты» при помощи другого типа молекул ДНК, которые отвечают за распознавание раковых клеток.

Когда такой робот контактирует с раковой клеткой, этот шов расходится и содержимое робота – молекулы белка тромбина в данном случае – покидают его и начинают взаимодействовать с окружающей средой. В результате этого в месте контакта робота и клетки возникает тромб, который блокирует движение крови и не дает питательным веществам и кислороду проникнуть в опухоль.

«Нанороботы, если ввести их в тело здоровых мышей или карликовых свинок, никак не проявляют себя и остаются инертными, не меняя характер свертываемости крови или свойства ее клеток. Это говорит о том, что они являются полностью безопасными для здоровых тканей тела мышей и более крупных животных», — продолжает Янь.

С другой стороны, если ввести эти наномашины в тело животного, страдающего от рака кожи или рака легких, то тогда роботы заблокируют все кровеносные сосуды, питающие опухоль, и «перекроют им кислород» в первые 24 часа своей работы. Подобная процедура, как отмечают ученые, спасла жизни 3 из 8 мышей, страдавших от агрессивных форм рака кожи, и продлила жизнь остальным грызунам примерно в два раза.

По словам биохимика, сейчас его команда уже обсуждает возможности практического применения подобных роботов и скорейшего проведения клинических испытаний с лидерами медицинского и фармацевтического рынка. Подобные роботы, как надеются ученые, помогут решить не только проблему рака и метастаз, но и вылечить многие другие болезни, при борьбе с которыми нужна точечная доставка лекарств.

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here