|
Что же это за робот? Крошечные зонды, построенные из ДНК смогут искать и уничтожать раковые клетки, оставляя здоровые клетки нетронутыми. Они выпускают лекарство только тогда, когда они достигают свою цель, что может значительно улучшить методы лечения многих заболеваний.
Шон Дуглас и его коллеги из Гарвардского университета использовали «ДНК-оригами» для создания нанороботов.
Команда разработала устройство с программным обеспечением, которое понимает, как пары ДНК образуют спиральную структуру. Когда они вводят на компьютере форму, которую им нужно создать, программа показывает список молекул ДНК, которые могут быть соединены, чтобы создать нужную форму.
Форму, которую Дуглас и его коллеги имели в виду, подобна моллюску, чтобы наноробот мог держать дозу препарата внутри, пока не пришло время для его введения.
Для того чтобы моллюск открылся, только тогда, когда он нашел свою цель, команда оснастит наноробота двумя замками, аптамерами. Каждый аптамернаноробота предназначен для распознавания конкретных молекул. Когда «замок» и нужная молекуласталкиваются, устройство раскрывается и выпускает препарат.
Побочные эффекты
Чтобы проверить терапевтический потенциал изобретения, команда Дугласа создала наноробота с «замками», раскрывающимися на молекулах поверхности лейкозных клеток. Затем группа вживила в наноробот единственную молекулу, которая убивает клетки, препятствующие росту красных кровяных телец. И наконец, они ввели миллионы таких молекул в смесь здоровых и раковых клеток крови человека.
Три дня спустя, около половины пораженных клеток были уничтожены, но и здоровые клетки также пострадали.
Дуглас считает, что путем добавления дополнительных нормально функционирующих клеток, его команда сможет добиться уничтожения всех лейкозных. Более того, путем перепрограммирования «замков», нанороботы смогут быть предназначены для лечения любого типа клеток.
Наличие двух замков означает, что наноробот лучше различает больные и здоровые клетки, говорит Дуглас. «Требуются два разных сигнала, чтобы ввести содержимое, таким образом, увеличивая точность действия», говорит он. Он надеется, что направленные на лечение рака нанороботы смогут оставлять нетронутыми другие виды быстро делящихся клеток, например, в кишечнике и на волосяных фолликулах, которые часто страдают от побочного действия во время химиотерапии.
Исключительная точность
Йорген Кьемс в Университете Орхуса в Дании соглашается. «Группа ученых действительно представила доказательства того, что «ДНК-оригами» имеет возможность создавать очень умные препараты, которые активируются только при обнаружении больных клеток», говорит он. «Это непременно снизит токсичность и побочные эффекты лекарственных препаратов, переносимых устройством».
Пол Ротемунд в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене также надеется на это. «Умные лекарства», направленные на конкретные типы клеток являются одной из основных задач медико-биологических исследований», говорит он. "Способность «моллюска» раскрываться только при контакте с целевым типом клеток и возможность использовать его в качестве триггера для введения препарата является сегодня важным шагом в развитии «умных лекарств».
«Следующий шаг будет заключаться в обеспечении ДНК-наноробота способностью противостоять разрушительной среде внутри живого организма», говорит Кьемс. «Как только это будет сделано, есть вероятность, что ученые смогут создавать новые и более эффективные лекарства для животных и человека».
Присадки в топливо, масло
|
