Vedci z Karolinska Institutet vo Švédsku dosiahli prelomový pokrok v liečbe rakoviny vytvorením nanorobotov, ktoré špecificky zabíjajú rakovinové bunky u myší, pričom šetria zdravé bunky. Štúdia, ktorú viedol profesor Björn Högberg, a ktorá bola publikovaná v časopise Nature Nanotechnology, predstavuje inovatívny prístup využívajúci „DNA origami“. Na tému upozornila Česká televízia na svojom webe.

DNA origami a receptory smrti

Ako sa ďalej uvádza v tlačovej správe, tím profesora Högberga už v minulosti vyvinul štruktúry, ktoré sa dokážu organizovať tzv. receptory smrti nachádzajúce sa na povrchu buniek do smrteľného „hexagonálneho vzoru peptidov“ (štruktúra vytvorená zo šiestich peptídov zostavených do šesťuholníkového tvaru), čo vedie k bunkovej smrti. Avšak, priamym podaním tejto látky by sa zabíjali aj zdravé bunky, čo predstavuje veľké riziko. Aby tento problém vyriešili, ukryli smrteľný mechanizmus do nanoštruktúry vytvorenej z DNA. Práve vytváranie nanorozmerných štruktúr z DNA vedci označujú pojmom DNA origami.

„Tento hexagonálny nanovzorec peptidov sa stáva smrtiacou zbraňou,“ vysvetľuje Högberg. „Ak by ste ho podávali ako liek, začalo by to bez rozdielu zabíjať bunky v tele, čo by nebolo dobré. Aby sme tento problém obišli, ukryli sme zbraň do nanoštruktúry vybudovanej z DNA.“

Yang Wang et al Nature Nanotechnology

Kľúčom je selektivita

Práve spomínaná selektívna aktivácia je kľúčovým prvkom tejto metódy. Je známe, že rakovinové bunky sa často nachádzajú v prostredí s nízkym pH. To práve využili vedci, ktorí kyslé prostredie použili ako „spínač“ na aktiváciu tejto smrtiacej zbrane.

„Podarilo sa nám skryť zbraň tak, že sa aktivuje iba v prostredí, ktoré sa nachádza v takzvanom solídnom nádore a jeho okolí,“ vysvetľuje Högberg. „To znamená, že sme vytvorili typ nanorobota, ktorý sa dokáže špecificky zamerať na rakovinové bunky a zabíjať ich.“

V laboratórnych testoch zostali peptidové zbrane určené na zabíjanie buniek ukryté, respektíve neaktívne pri normálnom pH 7,4, ale stali sa vysoko účinnými, keď pH kleslo na 6,5, čo je typické pre rakovinové tkanivá. Výskumný tím testoval tieto nanoroboty na myšiach s nádormi prsníka. Výsledky boli podľa vedcov viac ako sľubné.

Boxuan Shen

Napriek tomu si uvedomujú, že je potrebné vykonať ďalšie práce a výskumy. Spoluautor štúdie Yang Wang zdôraznil potrebu testovať nanoroboty v zložitejších modeloch rakoviny, ktoré viac pripomínajú podmienky v ľudskom tele, a skúmať možné vedľajšie účinky. Vedci tiež plánujú preskúmať spôsoby, ako nanoroboty ešte viac špecifikovať umiestnením proteínov alebo peptidov, ktoré sa viažu špecificky na určité typy rakovinových buniek.

„Teraz musíme preskúmať, či to funguje na pokročilejších modeloch rakoviny, ktoré sa viac podobajú skutočnej ľudskej chorobe,“ uviedol jeden z autorov štúdie Yang Wang. „Musíme tiež zistiť, aké vedľajšie účinky má metóda predtým, ako ju budeme môcť testovať na ľuďoch,“ dodal.