Vývoj účinných prostriedkov na boj s onkologickými chorobami, ktoré by nemali ťažké vedľajšie účinky, je jedným z najdôležitejších úloh pre chemikov, farmaceutov a biológov. Veľké nádeje vedci vkladajú do génovej terapie zameranej na boj proti mutáciám, ktoré vznikajú v ľudských bunkách.
“DNA je základom bunky, obsahuje genetickú informáciu, ktorá je nutná pre kódovanie proteínov životne dôležitých pre existenciu bunky,” uvádzajú v správe univerzity pre tlač slová Jekateriny Gončarovovej, jednej z autorov štúdie.
“Keď sa bunka stáva rakovinovou, dochádza k poruche v genóme, po ktorej začína bunka syntetizovať ‘zlé‘ proteíny miesto tých, ktoré náš organizmus potrebuje. V dôsledku toho sa začínajú bunky rozmnožovať nekontrolovateľne, tento proces sa nedá zastaviť – hmotnosť nádoru sa stále zvyšuje.“
Ak produkciu chorobotvorných proteínov zastavia, rakovinové bunky sa už nebudú môcť deliť a začnú odumierať. Enzýmy DNA nazývané deoxyribozymy môžu za určitých podmienok dezintegrovať väzby v RNA, ktoré kódujú patogénne proteíny.
Vedci z ITMO spolu so svojimi americkými kolegami z Univerzity strednej Floridy preskúmali vlastnosti niektorých deoxyribozymov schopných identifikovať molekuly RNA a dezintegrovať ich.
Ničiteľ molekúl
Autori štúdie syntetizovali v laboratóriu podobné samokopírujíce sa deoxyribozymy a vytvorili na ich základe svojrázneho nanorobota schopného známkovať určité typy rakovinových buniek pomocou svietiacich molekúl a ničiť ich.
“Náš DNA nanorobot sa skladá z dvoch častí: detekčnej a terapeutickej,“ vysvetľuje Gončarovová.
“Terapeutická časť rozrezáva patogénnu RNA: čím viac ju rozrežú, tým menej sa produkuje škodlivý proteín. Druhá časť nášho robota umožňuje nachádzať zasiahnuté bunky – ak je v bunke ‘zlá‘ RNA, zlúči sa naša látka s oligonukleotidom, ktorý do bunky umelo zaviedli, štiepi ho, a pritom vzniká fluorescenčné žiarenie.“
Svoje zistenia vedci vyskúšali na modelovom géne KRAS, ktorý pri väčšine onkologických chorôb hrá úlohu “molekulárneho prepínača“, ktorý aktivuje neobmedzený rast buniek. Nanorobot úspešne zistil RNA zodpovednú za syntézu patogénnych proteínov a dokázal ju rozštiepiť. Nový nanorobot výberovo zvýrazňuje a štiepi molekuly RNA spojené s KRAS a ignoruje všetky ostatné molekuly.
Vedci pred sebou majú ešte experimenty na živých bunkách a zvieratách. Majú tiež vyriešiť problém dopravy nanorobotov k zasiahnutým bunkám. Práce na nanokontejneroch pre adresovú dopravu liekov prebiehajú v súčasnosti aktívne v rôznych laboratóriách, oi. aj na ITMO univerzite.
V tlačovej službe univerzity podotkli, že ďalšou potenciálnou prednosťou navrhovaného konceptu je jeho cena. Výroba podobného nanorobota dokonca v laboratórnych podmienkach stojí 1000 až 1500 rubľov (približne 14,5 – 22 eur).

























