Een groep onderzoekers van ITMO University heeft het concept van een nieuw medicijn tegen kanker bedacht:een nanorobot gemaakt van DNA-fragmenten, die mogelijk niet alleen kan worden gebruikt om kankercellen te vernietigen, maar ook om ze in het lichaam te lokaliseren. Het onderzoek is gepubliceerd in Chemie — een Europees tijdschrift .

De ontwikkeling van effectieve geneesmiddelen voor de behandeling van kanker zonder ernstige bijwerkingen is nu een van de belangrijkste taken van chemici, apothekers, en biologen. Wetenschappers hebben hoge verwachtingen van gentherapie, die mutaties bestrijdt die in cellen voorkomen.

"DNA is de basis van de cel, het bevat zijn genetisch materiaal, die nodig is om te coderen voor eiwitten die essentieel zijn voor het bestaan ​​van de cel, " zegt Ekaterina Goncharova, een co-auteur van het onderzoek. "Als een cel kankerachtig wordt, het leidt tot de verandering in het genoom, waarna het "slechte" eiwitten begint te synthetiseren, niet degene die ons lichaam nodig heeft. Als resultaat, de cellen beginnen zich ongecontroleerd te vermenigvuldigen en de tumor wordt groter en groter."

Echter, als de productie van ziektegerelateerde eiwitten wordt geblokkeerd, de kankercellen kunnen zich niet meer vermenigvuldigen en beginnen af ​​te sterven. DNA-enzymen genaamd deoxyribozymen kunnen, onder bepaalde omstandigheden, bindingen in een RNA-streng splitsen. De onderzoekers besloten deze eigenschap te gebruiken en creëerden de zogenaamde nanorobots op basis van kunstmatig gesynthetiseerde deoxyribozymen.

"Onze op DNA gebaseerde nanorobot bestaat uit twee delen:een detectiedeel en een therapeutisch deel, " legt Ekaterina Goncharova uit. "Het therapeutische deel vernietigt een pathogene RNA-streng:hoe meer we het vernietigen, hoe minder schadelijk eiwit wordt geproduceerd. Het tweede deel van onze robot stelt ons in staat om pathogene cellen op te sporen:als er een 'fout' RNA-molecuul in de cel zit, onze stof bindt met een chemisch gemodificeerd oligonucleotide, die kunstmatig in de cel wordt gebracht, klieven het, en er treedt een fluorescentie op."

Een ander belangrijk voordeel van het nieuw voorgestelde concept is de prijs. Het maken van zo'n nanorobot voor laboratoriumonderzoek kost zo'n 15 tot 25 dollar.

Momenteel, de experimenten zijn uitgevoerd in chemisch gecreëerde omgevingen met behulp van het KRAS-gen, die bij de meeste oncologische ziekten dient als een "moleculaire schakelaar" voor de inductie van celdeling. De nanorobot kon een pathogene RNA-streng detecteren en vernietigen. Deze experimenten zullen worden gevolgd door experimenten met levende cellen en, mogelijk, op dieren. Een van de belangrijkste problemen die de onderzoekers moeten oplossen, is hoe de nanorobot bij de aangetaste cellen kan worden afgeleverd. Het werk aan een dergelijk medicijnafgiftesysteem wordt momenteel uitgevoerd in verschillende laboratoria, waaronder de ITMO-universiteit.