Nanorobot ubija rak skrivenim oružjem

Istraživači sa švedskog Instituta Karolinska razvili su nanorobote koji ubijaju stanice raka kod miševa. Oružje robota skriveno je u nanostrukturi i izloženo je samo u mikrookruženju tumora, štedeći zdrave stanice.

Istraživačka skupina na Institutu Karolinska prethodno je razvila strukture koje mogu organizirati takozvane "kill-switcheve" na površini stanica, što dovodi do stanične smrti. Strukture pokazuju šest peptida (lanaca aminokiselina) okupljenih u heksagonalni uzorak.

"Ovaj heksagonalni nanouzorak peptida postaje smrtonosno oružje", objašnjava profesor Björn Högberg s Odsjeka za medicinsku biokemiju i biofiziku Instituta Karolinska, koji je vodio studiju. "Ako biste ga davali kao lijek, neselektivno bi počeo ubijati stanice u tijelu, što ne bi bilo dobro. Kako bismo riješili ovaj problem, sakrili smo oružje unutar nanostrukture izgrađene od DNK."

Umjetnost izgradnje nanostruktura pomoću DNK kao građevnog materijala naziva se DNK origami i nešto je na čemu istraživački tim Björna Högberga radi mnogo godina. Sada su upotrijebili tehniku ​​za stvaranje 'prekidača' koji se aktivira pod pravim uvjetima.

"Uspjeli smo sakriti oružje na takav način da može biti izloženo samo u okolini koja se nalazi unutar i oko čvrstog tumora", kaže on. "To znači da smo stvorili vrstu nanorobota koji može specifično ciljati i ubijati stanice raka."

Ključ je nizak pH, odnosno kiselo mikrookruženje koje obično okružuje stanice raka, što aktivira oružje nanorobota. U analizama stanica u epruvetama, istraživači su uspjeli pokazati da je peptidno oružje skriveno unutar nanostrukture pri normalnom pH od 7,4, ali ima drastičan učinak ubijanja stanica kada pH padne na 6,5.

Zatim su testirali ubrizgavanje nanorobota u miševe s tumorima raka dojke. To je rezultiralo smanjenjem rasta tumora od 70 posto u usporedbi s miševima kojima je dana neaktivna verzija nanorobota.

"Sada moramo istražiti funkcionira li ovo u naprednijim modelima raka koji više nalikuju pravoj ljudskoj bolesti", kaže prvi autor studije Yang Wang. "Također moramo saznati koje nuspojave ima metoda prije nego što se može testirati na ljudima."

Istraživači također planiraju istražiti je li moguće učiniti nanorobota bolje ciljanim postavljanjem proteina ili peptida na njegovu površinu koji se specifično vežu za određene vrste raka.