Исследователи из Каролинского института в Швеции разработали нанороботов, которые убивают раковые клетки у мышей. Оружие робота спрятано в наноструктуре и проявляется только в микросреде опухоли, не затрагивая здоровые клетки. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.
Исследовательская группа Каролинского института ранее разработала структуры, которые могут организовывать так называемые рецепторы смерти на поверхности клеток, что приводит к гибели клеток. Структуры демонстрируют шесть пептидов (аминокислотных цепей), собранных в гексагональный узор.
«Эта шестиугольная наноструктура пептидов становится смертельным оружием», — объясняет профессор Бьорн Хёгберг из кафедры медицинской биохимии и биофизики Каролинского института, который руководил исследованием. «Если бы вы вводили его в качестве лекарства, оно бы начало беспорядочно убивать клетки в организме, что было бы нехорошо. Чтобы обойти эту проблему, мы спрятали оружие внутри наноструктуры, созданной из ДНК».
Искусство создания наноструктур с использованием ДНК в качестве строительного материала называется ДНК-оригами, и исследовательская группа Хегберга работает над этим уже много лет. Теперь они использовали эту технику для создания «выключателя», который активируется при правильных условиях.
«Нам удалось спрятать оружие таким образом, что его можно будет обнаружить только в окружающей среде, обнаруженной внутри и вокруг твердой опухоли», - говорит он. «Это означает, что мы создали тип наноробота , который может целенаправленно нацеливать и убивать раковые клетки».
Ключом является низкий pH или кислая микросреда, которая обычно окружает раковые клетки, что активирует оружие наноробота. В анализах клеток в пробирках исследователи смогли показать, что пептидное оружие скрыто внутри наноструктуры при нормальном pH 7,4, но что оно оказывает радикальное действие на уничтожение клеток, когда pH падает до 6,5.
Затем они протестировали инъекцию наноробота мышам с опухолями молочной железы. Это привело к 70-процентному снижению роста опухоли по сравнению с мышами, которым вводили неактивную версию наноробота.
«Теперь нам нужно выяснить, работает ли это на более продвинутых моделях рака, которые больше напоминают реальные заболевания человека», — говорит первый автор исследования Ян Ван, научный сотрудник кафедры медицинской биохимии и биофизики Каролинского института. «Нам также необходимо выяснить, какие побочные эффекты имеет этот метод, прежде чем его можно будет протестировать на людях».
Исследователи также планируют изучить, можно ли сделать наноробота более целенаправленным, поместив на его поверхность белки или пептиды, которые специфически связываются с определенными типами рака.
