Vědci z ITMO Univerzity v Petrohradu navrhli novou koncepci prostředku proti onkologickým chorobám. Nanorobot, který vytvořili z fragmentů DNA, může nejen ničit rakovinové buňky, ale zároveň je rozpoznávat i v celém organismu. Výsledky výzkumu byly zveřejněny v časopise Chemistry – A European Journal. (FOTO: FOTOLIA)
Vývoj účinných prostředků pro boj s onkologickými chorobami, které by neměly těžké vedlejší účinky, je jedním z nejdůležitějších úkolů pro chemiky, farmaceuty a biology. Velké naděje vědci vkládají do genové terapie zaměřené na boj proti mutacím, které vznikají v lidských buňkách.
„DNA je základem buňky, obsahuje genetickou informaci, která je nutná pro kódování proteinů životně důležitých pro existenci buňky,“ uvádějí se ve zprávě univerzity pro tisk slova Jekatěriny Gončarovové, jedné z autorů studie. „Když se buňka stává rakovinovou, dochází k poruše v genomu, po níž začíná buňka syntetizovat ‚špatné‘ proteiny místo těch, které náš organismus potřebuje. V důsledku toho se začínají buňky rozmnožovat nekontrolovatelně, tento proces se nedá zastavit – hmotnost nádoru se stále zvyšuje.“
Bude-li produkce chorobotvorných proteinů zastavena, rakovinové buňky se už nebudou moci dělit a začnou odumírat. Enzymy DNA nazývané deoxyribozymy mohou za určitých podmínek dezintegrovat vazby v RNA, které kódují patogenní proteiny.
Vědci z ITMO spolu se svými americkými kolegy z Univerzity střední Floridy prozkoumali vlastnosti některých deoxyribozymů schopných identifikovat molekuly RNA a dezintegrovat je.
Ničitel molekul
„Náš DNA nanorobot se skládá ze dvou částí: detekční a terapeutické,“ vysvětluje Gončarovová. „Terapeutická část rozřezává patogenní RNA: čím více ji rozřezáváme, tím méně se produkuje škodlivého proteinu. Druhá část našeho robota umožňuje nacházet zasažené buňky – je-li v buňce ‚špatná‘ RNA, sloučí se naše látka s oligonukleotidem, který byl do buňky uměle zaveden, štěpí ho, a přitom vzniká fluorescenční záření.“
Svůj prostředek vědci vyzkoušeli na modelovém genu KRAS, který při většině onkologických chorob hraje roli „molekulárního přepínače“, který aktivuje neomezený růst buněk. Nanorobot úspěšně zjistil RNA odpovědnou za syntézu patogenních proteinů a dokázal ji rozštěpit. Nový nanorobot výběrově zvýrazňuje a štěpí molekuly RNA spojené s KRAS a ignoruje všechny ostatní molekuly.
Vědci před sebou mají ještě experimenty na živých buňkách a zvířatech. Mají také vyřešit problém dopravy nanorobota k zasaženým buňkám. Práce na nanokontejnerech pro adresovou dopravu léků probíhají v současné době aktivně v různých laboratořích, mj. i na ITMO univerzitě.
V tiskové službě univerzity podotkli, že další potenciální předností navrhovaného konceptu je jeho cena. Výroba podobného nanorobota dokonce v laboratorních podmínkách stojí 1000 až 1500 rublů (350 – 550 Kč).
Zdroj: 1