En grupp forskare från ITMO University har kommit på konceptet med ett nytt läkemedel mot cancer:en nanorobot gjord av DNA-fragment, som potentiellt kan användas inte bara för att förstöra cancerceller, men också för att lokalisera dem i kroppen. Forskningen är publicerad i Kemi—A European Journal .

Utvecklingen av effektiva cancerbehandlingsläkemedel utan allvarliga biverkningar är nu en av de viktigaste uppgifterna för kemister, apotekare, och biologer. Forskare har stora förhoppningar på genterapi, som bekämpar mutationer som uppstår i celler.

"DNA är grunden för cellen, den innehåller sitt genetiska material, som behövs för att koda för proteiner som är avgörande för cellens existens, säger Ekaterina Goncharova, en medförfattare till forskningen. "När en cell blir cancerös, det leder till förändringar i arvsmassan, varefter det börjar syntetisera "dåliga" proteiner, inte de som vår kropp behöver. Som ett resultat, cellerna börjar föröka sig okontrollerat och tumören växer sig större och större."

Dock, om produktionen av sjukdomsrelaterade proteiner blockeras, cancercellerna kommer inte längre att kunna föröka sig och kommer att börja dö ut. DNA-enzymer som kallas deoxiribozymer kan, under vissa förutsättningar, klyver bindningar i en RNA-sträng. Forskarna bestämde sig för att använda denna egenskap och skapade de så kallade nanorobotarna baserade på artificiellt syntetiserade deoxiribozymer.

"Vår DNA-baserade nanorobot består av två delar:en detektions- och en terapeutisk, " förklarar Ekaterina Goncharova. "Den terapeutiska delen förstör en patogen RNA-sträng:ju mer vi förstör den, desto mindre skadligt produceras protein. Den andra delen av vår robot tillåter oss att upptäcka patogena celler:om det finns en "felaktig" RNA-molekyl i cellen, vårt ämne binder med en kemiskt modifierad oligonukleotid, som på konstgjord väg förs in i cellen, klyva den, och en fluorescens uppstår."

En annan betydande fördel med det nyligen föreslagna konceptet är dess pris. Skapandet av en sådan nanorobot för laboratorieforskning kostar ungefär 15 till 25 USD.

Just nu, experimenten har utförts i kemiskt skapade miljöer med hjälp av KRAS-genen, som fungerar i de flesta onkologiska sjukdomar som en "molekylär switch" för induktion av celldelning. Nanoroboten kunde upptäcka en patogen RNA-sträng och förstöra den. Dessa experiment kommer att följas av experiment på levande celler och, potentiellt, på djur. Ett av de viktigaste problemen som forskarna måste lösa är hur man levererar nanoroboten till de drabbade cellerna. Arbetet med ett sådant läkemedelstillförselsystem utförs för närvarande på olika laboratorier, inklusive ITMO University.