DNA Origami Nanobots zabiť nádory v priekopníckej štúdii

$config[ads_kvadrat] not found

Насколько реален переход компьютеров на ARM?

Насколько реален переход компьютеров на ARM?
Anonim

Takmer 1,7 milióna nových prípadov rakoviny sa každoročne zistí v Spojených štátoch a každý rok rakovina tvrdí, že v Spojených štátoch žije takmer 600 000 ľudí, čo ju robí druhou najčastejšou príčinou smrti na národnej úrovni. Liečba je niekedy horšia ako choroba, pretože invazívne operácie môžu byť traumatické a chemoterapia môže spôsobiť účinky mimo cieľa, ktoré spôsobujú zmätok na celom tele. Ale nová technika opísaná v Nature Biotechnology, ktorý využíva nanoroboty - doslova mikroskopické roboty - na cielené zacielenie na nádory a prerušenie ich zásobovania krvou má potenciál zmeniť liečbu navždy.

V novembri publikovanom medzinárodnom tíme vedcov demonštrovala účinnosť použitia DNA nanorobotov na napadnutie nádorov u myší a ošípaných s rakovinou. Tieto roboty s veľkosťou nanometrov sú vyrobené z DNA, ktorá sa rozvíja v presne správnom čase a na mieste, aby mohla podať liek iba presný cieľ v tele. DNA, zložená ako origami balík, držala molekuly trombínu, enzým, ktorý robí krvnú zrazeninu.

Ak chcete otestovať, či tento nový systém dodávania liekov funguje, tím vedcov z Arizonskej štátnej univerzity a Národného centra pre nanovedy a technológie Čínskej akadémie vied vpichol nanoroboty do krvných prúdov myší s nádormi. Zistili, že liečba účinne zacielila nádory, zastavila ich rast a dokonca iniciovala smrť nádoru.

Zastavenie rastu nádoru však nestačí na to, aby sa dokázalo, že liek funguje, pretože sa musí preukázať aj ako bezpečná. Výskumníci tiež vstrekli nanoroboty do krvných prúdov bama miniatúrnych ošípaných, o ktorých sa ukázalo, že sú dobrými modelmi na testovanie predbežnej bezpečnosti liekov pre ľudí. Jedným z hlavných problémov nanorobotov je, že by sa mohli dostať do mozgu a spôsobiť mŕtvicu, ale to sa nestalo u testovaných zvierat.

Presnosť nanorobotov, čo je to, čo robí ich potenciál pre bezpečnú liečbu rakoviny tak veľké, je dôsledkom ich starostlivo spracovanej štruktúry. „Balík“ s liekom je zložený z listov DNA s rozmermi 60 x 90 nanometrov, ktoré obaľujú molekuly trombínu. Na vonkajšej strane zložených listov sú molekuly, ktoré nula na nukleolíne, čo je proteín, ktorý je prítomný vo výstelke krvných ciev spojených s rastúcimi nádormi.

Tieto molekuly, nazývané aptaméry, sa zameriavajú na správne miesto na podanie liekov a V skutočnosti otvorte DNA list, aby ste vystavili trombín, keď nanorobot nájde správne miesto. Teoreticky, keď sa trombín uvoľní, zrazí krv vstupujúcu do nádoru, čím hladuje kyslík, ktorý potrebuje na rast. Tento spôsob, ktorý v podstate uškrtí nádor, pripomína skupinu rakovinových liečiv známych ako inhibítory angiogenézy, ktoré pomáhajú inhibovať rast krvných ciev, ktoré živia nádory.

Tieto nanoroboty majú veľký sľub, ale zatiaľ nie sú pripravené pre ľudí. Ak sa chcete tam dostať, výskumníci hľadajú klinických partnerov na ďalší rozvoj tejto liečebnej cesty. Skutočnosť, že sa zdá, že to funguje u myší a ošípaných, je pravdepodobné, že nanoroboty, ako sú tieto, budú dostupné ako liečba rakoviny počas našich životov.

abstrakt: Roboty Nanoscale majú potenciál ako inteligentné systémy dodávania liekov, ktoré reagujú na molekulárne spúšťače. Pomocou DNA origami sme vytvorili autonómny robot DNA naprogramovaný tak, aby transportoval užitočné zaťaženie a prezentoval ich špecificky v nádoroch. Náš nanorobot je na vonkajšej strane funkcionalizovaný s aptamérom DNA, ktorý viaže nukleolín, proteín špecificky exprimovaný na endoteliálnych bunkách asociovaných s nádorom a trombín proteázy zrážania krvi vo svojej vnútornej dutine. Aptamér zacielený na nukleolín slúži ako cieľová doména aj ako molekulárny spúšťač pre mechanické otvorenie DNA nanorobotu. Trombín vo vnútri je takto exponovaný a aktivuje koaguláciu v mieste nádoru. Použitím myších modelov nesúcich nádor demonštrujeme, že intravenózne injikované DNA nanoroboty dodávajú trombín špecificky do krvných ciev asociovaných s nádorom a indukujú intravaskulárnu trombózu, čo vedie k nádorovej nekróze a inhibícii rastu nádoru. Nanorobot sa ukázal ako bezpečný a imunologicky inertný u myší a bama miniatúrnych ošípaných. Naše údaje ukazujú, že DNA nanoroboty predstavujú sľubnú stratégiu pre presné dodávanie liečiv v terapii rakoviny.

$config[ads_kvadrat] not found