Νανορομπότ από DNA εξοντώνει καρκινικά κύτταρα

Το βιολογικό νανορομπότ, που συνιστά ένα ακόμη βήμα για τη δημιουργία «έξυπνων» φαρμάκων, μεταφέρει μοριακές οδηγίες με τη μορφή αντισωμάτων, που οδηγούν τα κύτταρα του καρκίνου στην αυτοκαταστροφή τους.

Αμερικανοί επιστήμονες του πανεπιστημίου Χάρβαρντ δημιούργησαν μια μικροσκοπική «ρομποτική» συσκευή από DNA, που είναι σε θέση να εισέλθει στο σώμα και να στοχεύσει συγκεκριμένα καρκινικά κύτταρα καταστρέφοντάς τα, αφήνοντας άθικτα τα υγιή κύτταρα, αντίθετα με ό,τι συμβαίνει στη συμβατική χημειοθεραπεία, η οποία έχει τοξικές παρενέργειες.

Το βιολογικό νανορομπότ, που συνιστά ένα ακόμη βήμα για τη δημιουργία «έξυπνων» φαρμάκων, μεταφέρει μοριακές οδηγίες με τη μορφή αντισωμάτων, που οδηγούν τα κύτταρα του καρκίνου στην αυτοκαταστροφή τους. Η νέα ιατρική νανοβιοτεχνολογία θα μπορούσε πιθανώς στο μέλλον να αξιοποιηθεί σε διάφορες παθήσεις, πέραν του καρκίνου, ενισχύοντας γενικότερα την άμυνα του ανοσοποιητικού συστήματος.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον βιοφυσικό Shawn Douglas του Ινστιτούτου Wyss του Χάρβαρντ, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό «Science», δημιούργησαν ένα νανορομπότ με μορφή ανοικτού βαρελιού, διαμέτρου 35 νανομέτρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου), το οποίο στα δύο άκρα του είναι κλεισμένο από δύο τμήματα DNA σαν «άγκιστρα» ή «κλειδαριές», που μπορούν να αναγνωρίσουν τις καρκινικές πρωτεΐνες στην επιφάνεια των κυττάρων-στόχων και να προσδεθούν σε αυτές.

Όταν φθάσουν στο στόχο τους, τα βιορομπότ-βαρελάκια είναι προγραμματισμένα να ανοίγουν και να απελευθερώνουν το «φορτίο» τους, το οποίο αποτελείται από ειδικά μόρια αντισωμάτων με κωδικοποιημένες εντολές καταστροφής, οι οποίες γίνονται αντιληπτές από τους μοριακούς υποδοχείς των καρκινικών κυττάρων. Οι εντολές ενεργοποιούν τον «διακόπτη αυτοκτονίας» των καρκινικών κυττάρων, ένα χαρακτηριστικό που υπάρχει σε όλα τα κύτταρα και οδηγεί στην φυσιολογική αυτοκαταστροφή των πιο γερασμένων ή ελαττωματικών από αυτά.

Η νέα τεχνική χρησιμοποιεί ένα είδος «οριγκάμι», που επιτρέπει το δίπλωμα του γενετικού υλικού, ώστε να δημιουργούνται βιολογικές δομές από έλικες DNA. Αυτές ονομάζονται νανορομπότ DNA, επειδή έχουν τη δυνατότητα να εκτελέσουν ορισμένες ρομποτικές ενέργειες, καθώς, όταν αναγνωρίζουν το καρκινικό κύτταρο, αλλάζουν αυτόματα σχήμα και παραδίδουν το «φορτίο» τους.

Επειδή το DNA είναι ένα βιοσυμβατό και βιοσδιασπώμενο υλικό, η νανοβιοτεχνολογία DNA θεωρείται πολλά υποσχόμενη ως μελλοντικός μηχανισμός μεταφοράς φαρμάκων και μοριακών εντολών στα σημεία της νόσου μέσα στο σώμα. Ήδη υπήρξαν δοκιμές με εργαστηριακά κύτταρα λευχαιμίας και λεμφώματος που καταστράφηκαν με επιτυχία.

Πάντως μένει να αποδειχθεί ότι η μέθοδος «δουλεύει» σε ένα ζωντανό ανθρώπινο οργανισμό. Ένα εμπόδιο είναι ότι αυτά τα νανοβιορομπότ καταστρέφονται γρήγορα από τον ίδιο τον οργανισμό, από το ήπαρ ή από ένζυμα όπως οι νουκλεάσες. Οι ερευνητές σχεδιάζουν τα πρώτα πειράματα σε ποντίκια. Αν αποδειχθούν πετυχημένα, ανοίγει ο δρόμος για την αξιοποίησή τους σε ανθρώπους.

Από http://www.physics4u.gr