ترورهای نامرئی: نانوبات‌های جدید سلاح‌های مخفی را برای کشتن سرطان منفجر می‌کنند
در یک دستاورد امیدبخش در درمان سرطان، محققان نانوبات‌هایی را توسعه داده‌اند که توانایی خود را برای کشتن سلول‌های سرطانی در موش‌ها نمایان کرده‌اند.
در گذشته، محققان مؤسسه کارولینسکا ساختارهایی را توسعه داده بودند که گیرنده‌های مرگ را روی سطح سلول‌ها سازماندهی می‌کنند و باعث مرگ سلول می‌شوند. این ساختارها از شش پپتید (زنجیره‌های اسید آمینه) تشکیل شده‌اند که به شکل شش‌ضلعی چیده شده‌اند.
گیرنده‌های مرگ شبیه به کلیدهایی روی سطح سلول‌ها هستند که وقتی با سیگنال‌های خاصی مانند فاکتور نکروز توموری (TNF) فعال می‌شوند، فرآیندی را آغاز می‌کنند که به خودکشی سلولی، معروف به آپوپتوز، منجر می‌شود. این گیرنده‌ها به کنترل بقا و مرگ سلول‌ها در موجودات زنده کمک می‌کنند.
الگوی نانوپپتیدهای شش‌ضلعی به عنوان یک سلاح مرگبار عمل می‌کند. تجویز آن به عنوان یک دارو باعث کشتار بی‌تمایز سلول‌ها در سراسر بدن می‌شود که ریسک بزرگی را ایجاد می‌کند. تیم تحقیقاتی ادعا می‌کند که برای حل این مشکل، باید سلاح را در درون یک نانوساختار DNA مخفی کنند.
سوئیچ مرگ به سبک اُریگامی DNA
تیم تحقیقاتی در حال استفاده از تکنیک اُریگامی DNA، فناوری ایجاد ساختارهای نانومقیاس از DNA هستند. این فرآیند به تیم اجازه می‌دهد تا اشکال بسیار کوچکی با دقت بالا طراحی کنند.
به گفته محققان، این فناوری به آن‌ها اجازه می‌دهد تا قطعات DNA را دقیقا در جایی که می‌خواهند قرار دهند و پروتئین‌ها را به مولکول‌های مورد نظر بچسبانند تا الگوها و ساختارهای دقیقی را در سطح مولکولی ایجاد کنند. از این فناوری برای توسعه یک «سوئیچ مرگ» استفاده شده که وقتی فعال می‌شود، طبق طرح عمل می‌کند.
بیورن هوگبرگ، استاد بخش بیوشیمی پزشکی و بیوفیزیک مؤسسه کارولینسکا، در بیانیه‌ای گفت: «ما موفق شده‌ایم تا سلاح را به نحوی مخفی کنیم که فقط در محیطی که در داخل و اطراف تومورهای جامد یافت می‌شود، آشکار شود. این بدان معناست که ما نوعی نانوروبات ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند به طور خاص سلول‌های سرطانی را هدف قرار دهد و از بین ببرد.»
سلاح نانوروبات با محیط اسیدی که با pH پایین مشخص می‌شود، که معمولاً سلول‌های سرطانی را احاطه کرده است، فعال می‌شود.
در تحلیل‌های سلولی آزمایشگاهی، محققان نشان دادند که سلاح پپتید در شرایط pH معمولی ۷.۴ درون نانوساختار مخفی باقی می‌ماند. با این حال، وقتی که pH به ۶.۵ کاهش می‌یابد، سلاح آشکار شده و اثر کشنده بزرگی روی سلول‌ها دارد.
درمان سرطان هدفمند
نانوروبات برای اثربخشی خود روی حیواناتی که به تومورهای مرتبط با سرطان پستان مبتلا بودند، تست شد. در مقایسه با موش‌هایی که نسخه غیرفعال نانوروبات را دریافت کردند، این روش باعث کاهش ۷۰ درصدی رشد تومورها شد.
یانگ وانگ، محقق بخش بیوشیمی پزشکی و بیوفیزیک مؤسسه کارولینسکا، گفت: «ما اکنون نیاز داریم تا بررسی کنیم آیا این روش در مدل‌های پیشرفته‌تر سرطان که بیشتر شبیه به بیماری انسانی هستند، کار می‌کند یا خیر.»
تیم اکنون نیاز به تعیین عوارض جانبی این روش دارد قبل از اینکه بتوان آن را روی انسان‌ها تست کند.
علاوه بر این، محققان قصد دارند تا امکان اصلاح قابلیت هدف‌گیری نانوروبات را با چسباندن پروتئین‌ها یا پپتیدهایی که به طور خاص به انواع خاصی از سرطان می‌چسبند، بررسی کنند.
جزئیات تحقیقات تیم در مجله Nature Nanotechnology منتشر شد.
