Para saintis menggunakan DNA untuk mencipta nanorobot kanser yang menghancurkan tumor

Why Alien Life Would be our Doom - The Great Filter (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Para penyelidik baru sahaja menunjukkan keupayaan untuk program ninjabot DNA origami untuk menghamburkan tumor kanser dengan darah mereka sendiri. Itu mungkin memerlukan sedikit penjelasan.

Oleh Brian Santo, penulis menyumbang
Para saintis di Arizona State University (ASU), dengan kerjasama penyelidik dari National Center for Nanoscience and Technology (NCNST) dari Akademi Sains China, bermula dengan mekanisme penargetan biologi yang disebut aptamer.

Aptamer adalah urutan DNA atau RNA yang akan mengikat hanya pada sasaran molekul tertentu. Aptamers boleh melekat pada protein, asid nukleik, sel, tisu, dan juga organisma. Para pengkaji ASU mensinergikan seorang ahli yang akan mensasarkan protein yang dipanggil nukleolin.

Sel-sel di permukaan dalaman saluran darah dipanggil sel endothelial (ia membayar untuk meningkatkan kuasa perkataan anda!). Nukleolin dibuat dalam jumlah yang tinggi hanya oleh sel endothelial dalam tumor. Nukleolin tidak terdapat di permukaan sel-sel yang sihat. (Ingatlah, ia akan menjadi penting kemudian.)

Penyelidik ASU mencipta DNA yang merangkumi aptamers penargetan nukleolin dan membentuk DNA ke dalam helaian berukuran 60 x 90 nm. Untuk setiap helaian, mereka melampirkan purata empat molekul enzim yang dipanggil thrombin. Thrombin adalah koagulan darah.

DNA boleh dilipat. Selama dua dekad yang lalu, para penyelidik telah mempelajari cara mempromosi DNA untuk melipat dan membuka pelbagai bentuk dalam keadaan tertentu, suatu proses yang dikenali sebagai origami DNA. ASU, tidak secara kebetulan, telah berada di barisan hadapan origami DNA untuk beberapa waktu.

Para saintis ASU memprogramkan kepingan DNA mereka untuk merapatkan tiub di sekeliling thrombin dan kemudian menembak tiub DNA ke dalam tikus yang mempunyai tumor kanser.

Bots DNA bertaburan di dalam darah darah tikus sehingga mereka tiba di dalam saluran darah yang mengalir melalui tumor. Mereka menyambungkan diri mereka ke nukleolin yang mereka dapati di sana dan, dalam proses itu, membuka ruang, mendedahkan thrombin, yang membangkitkan darah di dalam tumor, menyebabkan tersumbat yang secara literal menggambarkan tumor.

Jika mereka membunuh sesuatu selain kanser, ia akan menjadi jahat.

Biasanya, seorang doktor tidak mahu koagulan beredar secara bebas dalam sistem pesakit kerana bahaya menyebabkan bekuan darah yang boleh menyebabkan strok. Oleh sebab nukleolin tidak dijumpai dalam sel-sel yang sihat, namun kaedah ini menjanjikan selamat kerana tidak ada nukleolin yang cukup dalam tubuh untuk mencetuskan bot DNA yang mencukupi untuk melepaskan koagulan yang cukup untuk menyebabkan masalah di mana-mana kecuali di dalam tumor.

Perbicaraan termasuk lapan tikus. Rawatan itu menyebabkan kerosakan tisu tumor di dalamnya dalam masa 24 jam. Nano telah dibersihkan dan terdegradasi dari badan dalam tetingkap masa yang sama. Dengan dua hari, terdapat bukti trombosis maju (gumpalan darah), dan selepas tiga hari, trombi di dalam semua saluran tumor diperhatikan. Tiga tikus menunjukkan regresi lengkap tumor. Para penyelidik melaporkan bahawa tidak ada kesan pada tisu sihat.

"(T) teknologinya adalah strategi yang boleh digunakan untuk pelbagai jenis kanser (semuanya itu) semua pembuluh darah pemakanan tumor padat pada dasarnya sama, " kata Hao Yan, pengarah Institut Pusat Reka Bentuk Molekul ASU Biodesign Institute dan Biomimetika dan Profesor Milton Glick di Sekolah Sains Molekul.

Sumber: ASU.edu