Вот мы и дома
Ежегодно в Соединенных Штатах выявляется около 1,7 миллиона новых случаев рака, и каждый год рак уносит почти 600 000 жизней только в США, что делает его второй по значимости причиной смерти на национальном уровне. Лечение иногда хуже болезни, поскольку инвазивные операции могут быть травмирующими, а химиотерапия может вызывать нецелевые эффекты, которые наносят ущерб всему организму. Но новая техника описана в Биотехнология природы, который использует нанороботов - буквально микроскопических роботов - для того, чтобы специфически нацеливаться на опухоли и перекрывать их кровоснабжение, потенциально может навсегда изменить лечение.
В статье, опубликованной в феврале, международная группа ученых продемонстрировала эффективность использования нанороботов ДНК для атаки опухолей у мышей и свиней с раком. Эти роботы нанометрового размера сделаны из ДНК, которая разворачивается точно в нужное время и в нужном месте, чтобы доставить лекарство в только точная цель в теле. В ДНК, свернутой как упаковка оригами, содержались молекулы тромбина, фермента, образующего сгусток крови.
Чтобы проверить, работает ли эта новая система доставки лекарств, группа ученых из Университета штата Аризона и Национального центра нанонауки и технологий Академии наук Китая ввела нанороботов в кровоток мышей с опухолями. Они обнаружили, что лечение эффективно нацелено на опухоли, останавливая их рост и даже инициируя гибель опухоли.
Остановить рост опухоли недостаточно, чтобы доказать, что препарат работает, так как он также должен быть безопасным. Так, исследователи также вводили нанороботов в кровоток миниатюрных свиней Бама, которые, как было показано, являются хорошими моделями для проверки предварительной лекарственной безопасности для людей. Одна из основных проблем, связанных с нанороботами, заключается в том, что они могут проникать в мозг и вызывать инсульты, но этого не произошло с животными подопытного.
Точность нанороботов, которая делает их потенциал для безопасного лечения рака столь великим, обусловлена их тщательно продуманной структурой. «Упаковка» для хранения лекарств состоит из листов ДНК размером 60 на 90 нанометров, которые обертывают молекулы тромбина. Снаружи сложенных листов находятся молекулы, которые сосредоточены на нуклеолине, белке, который присутствует в слизистой оболочке кровеносных сосудов, связанной с растущими опухолями.
Эти молекулы, называемые аптамерами, нацелены на нужное место для доставки лекарств. а также фактически откройте лист ДНК, чтобы обнажить тромбин, когда наноробот найдет нужное место. Теоретически, когда тромбин высвобождается, он сгущает кровь, поступающую в опухоль, тем самым лишая его кислорода, необходимого для роста. Этот метод, который по существу душит опухоль, напоминает класс лекарств от рака, известных как ингибиторы ангиогенеза, которые помогают подавлять рост кровеносных сосудов, питающих опухоли.
Эти нанороботы показывают большие надежды, но они еще не готовы для людей. Чтобы попасть туда, исследователи ищут клинических партнеров для дальнейшей разработки этого пути лечения. Тем не менее, тот факт, что это похоже на работу у мышей и свиней, делает вероятным, что такие нанороботы будут доступны для лечения рака в течение нашей жизни.
Аннотация: Наноразмерные роботы имеют потенциал в качестве интеллектуальных систем доставки лекарств, которые реагируют на молекулярные триггеры. Используя ДНК-оригами, мы сконструировали автономного робота-ДНК, запрограммированного на транспортировку полезных нагрузок и представление их конкретно в опухолях. Наш наноробот функционализирует снаружи с помощью аптамера ДНК, который связывает нуклеолин, белок, специфически экспрессируемый в опухолевых эндотелиальных клетках, и тромбин протеазы свертывания крови во внутренней полости. Аптамер, нацеленный на нуклеолин, служит как нацеливающим доменом, так и молекулярным триггером для механического раскрытия наноробота ДНК. Таким образом, тромбин внутри подвергается воздействию и активирует коагуляцию в месте опухоли. Используя модели мышей с опухолями, мы демонстрируем, что внутривенные инъекции нанороботов ДНК доставляют тромбин специфически в опухолевые кровеносные сосуды и вызывают внутрисосудистый тромбоз, что приводит к некрозу опухоли и ингибированию роста опухоли. Наноробот оказался безопасным и иммунологически инертным у мышей и миниатюрных свиней Бама. Наши данные показывают, что нанороботы ДНК представляют собой многообещающую стратегию точной доставки лекарств при лечении рака.
Почему мы спим? «Цена бодрствования» высока, говорится в исследовании ДНК
В исследовании, опубликованном во вторник в журнале «Nature Communications», ученые говорят, что выяснили, почему на клеточном уровне все животные с нервной системой должны спать. Они объясняют, что основная клеточная функция сна заключается в борьбе с повреждением нейрональной ДНК, которое постоянно накапливается в течение дня.
Есть ли раковые опухоли при раке? Наверное, нет, но положите бургер вниз
Если Министерство сельского хозяйства США делает свою работу правильно - едва ли дано - вы, вероятно, никогда не ели опухоль. Федеральное агентство не разрешает продавать животных с раком для потребления; фактически, только в прошлом месяце федеральное правительство приговорило бригадира бойни в Калифорнии к двум годам лишения свободы за попытку ...
Наноботы могут использовать контроль разума, чтобы выпустить наркотики в вашем мозге
Исследователи разработали наноботов, способных выпускать наркотики внутри мозга. Исследователи, создавшие их, утверждают, что наноботы были созданы для того, чтобы облегчить высвобождение лекарств из организма с большей эффективностью, и надеются, что они помогут в лечении шизофрении, депрессии ...