Нанороботов из ДНК научили лечить мышей от рака
Исследователи из Каролинского института, Швеция, создали нанороботов на биологической основе, которые начали убивать раковые клетки у мышей. Суть специфической автоматизации в том, что «оружие» действует только на опухоль.
Ранее в том же медицинском вузе сконструировали структуры, которые могут организовывать так называемые рецепторы смерти на поверхности клеток. Изобретения микроскопического размера содержат шесть пептидов (аминокислотных цепей), собранных в форме шестиугольника.
Профессор Бьорн Хегберг объяснил, что этот наноразмерный «узор» из пептидов становится смертельным для болезнетворных клеток. Но если вводить новинку как традиционное лекарство, то она начала бы без разбора убивать клетки в организме. Чтобы воздействие стало избирательным, учёные спрятали «оружие» внутри наноструктуры из ДНК.
Таинство построения наноразмерных структур на основе ДНК в качестве стройматериала называется ДНК-оригами. Исследовательская группа Хогберга работает над этим вот уже несколько лет. Наконец учёные использовали свою методику для создания «выключателя», который активируется при необходимых условиях.
Лекарственное «оригами» спроектировали в виде асимметричного двойного цилиндра с полой головкой высотой 24 нм и цельной ножкой высотой 15 нм. В головке — полость глубиной 14 нм, где расположены специфические олигонуклеотиды, то есть короткие фрагменты нуклеиновой кислоты менее 50 нуклеотидов в длину.
«Оружие» против рака удалось настроить таким образом, что оно проявляется только в определённой среде — внутри опухоли и вокруг неё. Фактически это означает, что удалось создать лекарственный тип наноробота, который может нацеливаться исключительно на раковые клетки и убивать только их.
Ключевой фактор для активации шведских противораковых нанороботов — низкий уровень показателя кислотности (pH), поскольку раковые клетки обычно окружает кислая микросреда. Клетки опухолей чрезмерно потребляют кислород и другие питательные вещества, вызывая низкое содержание кислорода, что в конечном итоге приводит к повышению кислотности. При анализе клеток в пробирках исследователи смогли убедиться, что пептидное оружие «дремлет» внутри наноструктуры при естественном рН 7,4, но запускает радикальный эффект уничтожения клеток, когда рН падает до 6,5.
Затем исследователи протестировали действие нанороботов на мышах, страдающих раком молочной железы. Это снизило рост опухоли на 70% по сравнению с мышами, которым вводили неактивную версию того же наноробота.
Теперь научному коллективу предстоит выяснить, работает ли новая технология против опухолей, которые близки к реальным болезням человека, объяснил соавтор исследования Ян Ван. А ещё необходимо убедиться в отсутствии побочных эффектов, прежде чем метод можно будет испытать на людях.
Исследователи также намерены изучить, можно ли настроить более целенаправленного наноробота путём размещения на его поверхности белков или пептидов, которые воздействуют на определённые типы онкологических заболеваний.
Ранее в том же медицинском вузе сконструировали структуры, которые могут организовывать так называемые рецепторы смерти на поверхности клеток. Изобретения микроскопического размера содержат шесть пептидов (аминокислотных цепей), собранных в форме шестиугольника.
Профессор Бьорн Хегберг объяснил, что этот наноразмерный «узор» из пептидов становится смертельным для болезнетворных клеток. Но если вводить новинку как традиционное лекарство, то она начала бы без разбора убивать клетки в организме. Чтобы воздействие стало избирательным, учёные спрятали «оружие» внутри наноструктуры из ДНК.
Таинство построения наноразмерных структур на основе ДНК в качестве стройматериала называется ДНК-оригами. Исследовательская группа Хогберга работает над этим вот уже несколько лет. Наконец учёные использовали свою методику для создания «выключателя», который активируется при необходимых условиях.
Лекарственное «оригами» спроектировали в виде асимметричного двойного цилиндра с полой головкой высотой 24 нм и цельной ножкой высотой 15 нм. В головке — полость глубиной 14 нм, где расположены специфические олигонуклеотиды, то есть короткие фрагменты нуклеиновой кислоты менее 50 нуклеотидов в длину.
«Оружие» против рака удалось настроить таким образом, что оно проявляется только в определённой среде — внутри опухоли и вокруг неё. Фактически это означает, что удалось создать лекарственный тип наноробота, который может нацеливаться исключительно на раковые клетки и убивать только их.
Ключевой фактор для активации шведских противораковых нанороботов — низкий уровень показателя кислотности (pH), поскольку раковые клетки обычно окружает кислая микросреда. Клетки опухолей чрезмерно потребляют кислород и другие питательные вещества, вызывая низкое содержание кислорода, что в конечном итоге приводит к повышению кислотности. При анализе клеток в пробирках исследователи смогли убедиться, что пептидное оружие «дремлет» внутри наноструктуры при естественном рН 7,4, но запускает радикальный эффект уничтожения клеток, когда рН падает до 6,5.
Затем исследователи протестировали действие нанороботов на мышах, страдающих раком молочной железы. Это снизило рост опухоли на 70% по сравнению с мышами, которым вводили неактивную версию того же наноробота.
Теперь научному коллективу предстоит выяснить, работает ли новая технология против опухолей, которые близки к реальным болезням человека, объяснил соавтор исследования Ян Ван. А ещё необходимо убедиться в отсутствии побочных эффектов, прежде чем метод можно будет испытать на людях.
Исследователи также намерены изучить, можно ли настроить более целенаправленного наноробота путём размещения на его поверхности белков или пептидов, которые воздействуют на определённые типы онкологических заболеваний.
- Дмитрий Ладыгин
- nature.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Как на ладони: Обнаружен морской гигант, который виден из космоса
Мегакоралл у Соломоновых островов оказался самым крупным животным Земли....
Спасти планету сможет… африканский червь
В Кении найдено насекомое с удивительными способностями....
«Орешник», «Бук» и «Тополь»: искусный нейминг от российских военных конструкторов
Наука как сбить Запад с толку....
Главная тайна Седьмой планеты разгадана через 38 лет
Уран оказался не таким уж странным, как думали ученые....
80 000 лет жизни: какие тайны скрывает самое древнее и большое существо на планете?
Залог невероятного долголетия и удивительного выживания обнаружили учёные....
Раскрыт секрет идеального женского тела?
Оказывается, дело вовсе не в соотношении талии и бедер....
Саблезубый котёнок томился во льдах Якутии 35 тысяч лет
Благодаря находке стало известно, что сородичи пушистика обитали в столь холодных местах....
Ученая вылечила свой рак вирусами собственного производства
Если человек хочет жить — медицина бессильна....
Эти «красные монстры» вообще не должны существовать
Что узнали астрономы о трех невозможно огромных галактиках....
Почти бессмертные существа помогут человечеству покорить глубокий космос
Ученым, наконец, удалось «взломать» код поразительной живучести тихоходок....
Разгадано учеными: почему города разрушают сердце и разум
Причины, которые нашли исследователи, вас удивят....
Ещё один одинокий: в Балтийском море обнаружен дельфин, который может говорить только сам с собой
Совсем как старый вдовец, которого давно не навещали близкие....
Ученые раскрыли тайну сигнала, после которого началось самое мощное извержение в истории
Разгадка оказалась потрясающей во всех смыслах....
Турбулентность отменяется! А пилоты-люди вообще будут не нужны
Искусственный интеллект может в корне изменить авиацию....
Надеялись на Беса: древние египтянки при беременности хлебали галлюциногенные смеси
Думали, что божок с двусмысленным для нас именем убережёт....
Большой мозг — не значит самый умный
Последнее исследование собак показало парадоксальные результаты....