Opracowane w szwedzkim Karolinska Institutet nanoroboty zabijają komórki nowotworowe u myszy. Ukryta w nanostrukturze robota „broń” jest eksponowana jedynie w kwaśnym mikrośrodowisku nowotworu, co pozwala oszczędzać zdrowe komórki – informuje pismo „Nature Nanotechnology”.
Naukowcy z Karolinska Institutet stworzyli wcześniej złożone z sześciu peptydów sześciokątne struktury, których kontakt z powierzchnią komórki prowadzi do zniszczenia tejże komórki.
„Ten sześciokątny nanowzór peptydów staje się śmiercionośną bronią” – wyjaśnił profesor Björn Högberg z Wydziału Biochemii Medycznej i Biofizyki Karolinska Institutet, który kierował badaniem. „Gdyby podać go jako lek, zacząłby zabijać bez różnicy wszystkie komórki w organizmie, co nie byłoby dobre. Aby obejść ten problem, ukryliśmy broń w nanostrukturze zbudowanej z DNA” – opisał.
Budowanie struktur w nanoskali przy użyciu DNA jako budulca nazywane bywa origami DNA i jest czymś, nad czym zespół badawczy Björna Högberga pracował od wielu lat. Teraz naukowcy wykorzystali tę technikę do stworzenia „wyłącznika awaryjnego”, który aktywuje się w odpowiednich warunkach.
„Udało nam się ukryć broń w taki sposób, że można ją odsłonić jedynie w środowisku występującym w guzie litym i wokół niego – zaznaczył badacz. – Oznacza to, że stworzyliśmy rodzaj nanorobota, który może selektywnie namierzać i zabijać komórki nowotworowe”.
Kluczem jest niskie pH, czyli kwaśne mikrośrodowisko, które zwykle otacza komórki nowotworowe i aktywuje broń nanorobota. Jak wykazały testy, przy normalnym pH wynoszącym 7,4 zabójczy peptyd jest ukryty wewnątrz nanostruktury, ale gdy pH spada do 6,5 – wykazuje on bardzo wyraźny efekt zabijania komórek.
Wstrzyknięcie nanorobotów myszom z guzami raka piersi spowodowało 70-proc. zmniejszenie wzrostu guza w porównaniu z myszami, którym podano nieaktywną wersję nanorobota.
„Musimy teraz zbadać, czy działa to w bardziej zaawansowanych modelach nowotworów, które bardziej przypominają prawdziwą ludzką chorobę” – zastrzegł pierwszy autor badania, Yang Wang z Wydziału Biochemii i Biofizyki Medycznej Karolinska Institutet. „Musimy także dowiedzieć się, jakie skutki uboczne ma ta metoda, zanim będzie można ją przetestować na ludziach” – dodał.
Autorzy badań chcą także zbadać, czy możliwe jest lepsze ukierunkowanie nanorobota poprzez umieszczenie na jego powierzchni białek lub peptydów, które specyficznie wiążą się z określonymi typami nowotworów.
Badania zostały sfinansowane przez Fundację Knuta i Alice Wallenbergów, Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC), Szwedzką Radę ds. Badań Naukowych i Akademię Fińską. Wynalazek zostanie opatentowany.