A DNS Origami Nanobots megöli a daganatokat úttörő tanulmányban

$config[ads_kvadrat] not found

Nanorobotok (KiberMa 66. adás)

Nanorobotok (KiberMa 66. adás)
Anonim

Az Egyesült Államokban évente közel 1,7 millió új rákos megbetegedést észlelnek, és minden évben a rák csaknem 600.000 ember él az Egyesült Államokban. A kezelés néha rosszabb, mint a betegség, mivel az invazív műtétek traumatikusak lehetnek, és a kemoterápia a célszervezeten kívüli hatásokat okozhat, amelyek elpusztítják az egész testet. De egy új technika, amelyet a Természet biotechnológia A nanorobotokat - szó szerint mikroszkópos robotokat használva - kifejezetten a daganatok megcélzására és a vérellátásuk levágására képes a kezelés örökre megváltoztatása.

A februárban megjelent tanulmányban egy nemzetközi kutatócsoport megmutatta, hogy a DNS nanoroboták hatékonyan használják a rákos egerek és sertések tumorainak támadását. Ezek a nanométer méretű robotok olyan DNS-ből készülnek, amelyek pontosan a megfelelő időben és helyen jönnek létre, hogy a gyógyszert eljuttassák csak a pontos cél a szervezetben. A DNS-t, mint egy origami csomagot hajtogatva, trombin molekulákat tartott, amely a vérrögképződést okozó enzim.

Annak tesztelésére, hogy ez az új gyógyszeradagoló rendszer működik-e, az Arizona Állami Egyetem tudósai és a Kínai Tudományos Akadémia Nemzeti Nanotudományi és Technológiai Központja beültette a nanorobotákat a tumorokkal rendelkező egerek véráramába. Megállapították, hogy a kezelés hatékonyan célzott a daganatokra, abbahagyta a növekedést és még a daganatos halált is.

A daganat növekedésének megállítása azonban nem elegendő a gyógyszer működésének igazolására, mivel azt is bizonyítania kell. Tehát a kutatók a nanorobotokat a Bama miniatűr sertések véráramába is befecskendezték, amelyek bizonyítottan jó modellek az előzetes gyógyszerbiztonság tesztelésére az emberek számára. A nanorobotok egyik fő problémája az, hogy bejuthatnak az agyba, és stroke-ot okozhatnak, de ez nem történt meg a vizsgált egyedekkel.

A nanorobotok pontossága, ami így nagy biztonsággal teszi lehetővé a rákos megbetegedések kezelését, az aprólékosan kialakított szerkezetnek köszönhető. A kábítószertartalmú „csomagot” a DNS-lapok alkotják, amelyek 60 és 90 nanométeres méretűek, amelyek a trombin molekulák köré tekerve. A hajtogatott lapok külső részén olyan molekulák vannak, amelyek nulla a nukleolinon, amely a növekvő daganatokhoz kapcsolódó vérerek bélésében jelen van.

Ezek a molekulák, az úgynevezett aptamerek, mind a célpontot célozzák a gyógyszerek szállítására és valójában nyissa ki a DNS-lapot, hogy felfedje a trombint, amikor a nanorobot a megfelelő helyet találja. Elméletileg, amikor a trombin felszabadul, a vérbe kerül a tumorba belépő vér, ezáltal éhezve az oxigéntől, amire szüksége van. Ez a módszer, amely lényegében megzavarja a daganatot, az angiogenezis-gátlókként ismert rákellenes gyógyszerek osztályára emlékeztet, amelyek segítenek gátolni a tumorokat tápláló vérerek növekedését.

Ezek a nanorobotok nagy ígéretet mutatnak, de még nem állnak készen az emberek számára. Ahhoz, hogy odaérjünk, a kutatók klinikai partnereket keresnek, hogy továbbfejlesszék ezt a kezelési utat. Mégis, az a tény, hogy egereken és sertéseken dolgozik, valószínűsíti, hogy az ilyen életű nanorobotok rákkezelésként rendelkezésre állnak.

Absztrakt: A nanoméretű robotok potenciálisan intelligens gyógyszeradagoló rendszerekként reagálnak a molekuláris triggerekre. A DNS-origami segítségével egy autonóm DNS-robotot építettünk, amely a haszonkulcsok számára lett programozva, és kifejezetten a tumorokban mutatta be őket. Nanorobotunk kívülről funkcionálisan egy DNS-aptamerdal rendelkezik, amely a tumorhoz társult endotélsejteken specifikusan expresszált fehérjét, és a belső üregben a véralvadási proteáz trombint kötődik. A nukleolin-célzó aptamer célzó doménként és molekuláris triggerként szolgál a DNS nanorobot mechanikai megnyitására. A belső trombin így ki van téve, és aktiválja a koagulációt a tumor helyén. Daganat-hordozó egérmodellek alkalmazásával kimutattuk, hogy az intravénásan beadott DNS nanorobotumok kifejezetten a tumorhoz társított vérerekbe szállítják a trombint, és intravaszkuláris trombózist indukálnak, ami tumor nekrózist és a tumor növekedését gátolja. A nanorobot biztonságosnak és immunológiailag inertnek bizonyult egerekben és Bama miniatűr sertésekben. Adataink azt mutatják, hogy a DNS nanorobotok ígéretes stratégiát jelentenek a rákterápiában való pontos gyógyszeradagoláshoz.

$config[ads_kvadrat] not found