Σουηδοί επιστήμονες έχουν κάνει μια πρωτοποριακή πρόοδο στη μάχη κατά του καρκίνου, δημιουργώντας νανορομπότ με «θανατηφόρα όπλα» που έχουν σχεδιαστεί αποκλειστικά για να στοχεύουν και να εξοντώνουν τα καρκινικά κύτταρα.
Αυτά τα μικροσκοπικά αλλά πανίσχυρα μηχανήματα έχουν επιδείξει την ικανότητά τους σταματώντας την εξάπλωση όγκων σε ποντίκια χωρίς να βλάψουν κανέναν περιβάλλοντα υγιή ιστό, σύμφωνα με μελέτη που διεξήχθη στο διάσημο Ινστιτούτο Karolinska στη Σουηδία. Η ερευνητική ομάδα είναι συγκρατημένα αισιόδοξη για τις πιθανότητες για παρόμοια επιτυχία σε δοκιμές σε ανθρώπους.
Πώς λειτουργεί η τεχνολογία με τα νανορομπότ κατά του καρκίνου
Η τεχνολογία βασίζεται σε μια ειδικά σχεδιασμένη δομή ικανή να τοποθετεί «υποδοχείς θανάτου» στις κυτταρικές επιφάνειες, προκαλώντας τον θάνατο των καρκινικών κυττάρων. Αυτός ο θανατηφόρος μηχανισμός αποτελείται από έξι πεπτίδια διατεταγμένα εξαγωνικά, τα οποία περιγράφονται από τον καθηγητή Bjorn Hogberg, τον κύριο συγγραφέα της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Nature Nanotechnology, ως «θανατηφόρο όπλο».
Ωστόσο, αυτό το ισχυρό εργαλείο για την καταπολέμηση του καρκίνου έχει μια παγίδα. «Αν το χορηγούσαμε ως φάρμακο, θα άρχιζε αδιακρίτως να σκοτώνει κύτταρα στο σώμα, κάτι που δεν θα ήταν καλό», προειδοποίησε ο Δρ. Hogberg.
Για να παρακάμψουν αυτό το ζήτημα, οι ερευνητές έκρυψαν έξυπνα το όπλο μέσα σε μια νανοδομή κατασκευασμένη από DNA. Η ομάδα εργάζεται πάνω σε αυτό που είναι γνωστό ως «DNA origami» -τη διαδικασία κατασκευής δομών νανοκλίμακας με χρήση DNA- εδώ και χρόνια.
Τώρα, λοιπόν, προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνική για να δημιουργήσουν έναν «διακόπτη εξόντωσης» για καρκινικά κύτταρα που θα ενεργοποιούνται μόνο υπό τις κατάλληλες συνθήκες -και ως εκ τούτου θα στοχεύουν συγκεκριμένα και θα σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα.
«Καταφέραμε να κρύψουμε το όπλο με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να εκτεθεί μόνο στο περιβάλλον που βρίσκεται μέσα και γύρω από έναν συμπαγή όγκο. Αυτό σημαίνει ότι έχουμε δημιουργήσει έναν τύπο νανορομπότ που μπορεί να στοχεύει ειδικά και να σκοτώνει καρκινικά κύτταρα», είπε ο καθηγητής Hogberg στη Sun.
Ο ρόλος του pH των καρκινικών κυττάρων για την επιτυχία της τεχνικής
Το κόλπο είναι η εκμετάλλευση του χαμηλού pH που συνήθως περιβάλλει τα καρκινικά κύτταρα και θα ενεργοποιούσε το όπλο. Όταν το pH ενός κυττάρου πέφτει στο 6,5, το πεπτιδικό όπλο έχει σημαντική επίδραση θανάτωσης κυττάρων -αλλά παραμένει κρυμμένο μέσα στη νανοδομή όταν το κύτταρο είναι στα κανονικά επίπεδα του pH (7,4), όπως έδειξαν οι αναλύσεις σε δοκιμαστικούς σωλήνες.
Οι δοκιμές σε ποντίκια με καρκίνο του μαστού οδήγησαν σε μείωση κατά 70% στην ανάπτυξη του όγκου σε σύγκριση με ποντίκια στα οποία δόθηκε μια ανενεργή έκδοση του νανορομπότ.
Το επόμενο βήμα του επιστήμονα είναι να προσπαθήσει να στοχεύσει ακόμη περισσότερο το νανορομπότ για να το κάνει να δεσμεύεται ειδικά με συγκεκριμένες μορφές καρκίνου. Η ελπίδα είναι να παραχθούν λιγότερο τοξικές και επεμβατικές θεραπείες για τον καρκίνο.
Πάντως, ο Yang Wang, ερευνητής στο Τμήμα Ιατρικής Βιοχημείας και Βιοφυσικής του Ινστιτούτου Karolinska, τόνισε τη σημασία της κατανόησης των πιθανών παρενεργειών πριν προχωρήσουμε σε δοκιμές σε ανθρώπους. «Πρέπει τώρα να διερευνήσουμε εάν αυτό λειτουργεί σε πιο προηγμένα μοντέλα καρκίνου που μοιάζουν περισσότερο με την πραγματική ανθρώπινη ασθένεια», είπε ο Δρ. Wang, υπογραμμίζοντας τα επόμενα βήματα για την καινοτόμο θεραπεία.
ΜΠΟΛΙΚΟΤΑΖ