Vědci naprogramovali a vyzkoušeli nanoroboty, kteří vyhledají a zničí nádorové buňky

14. 02. 2018

Nanotechnologie Roboti Biologie

Velký pokrok udělali vědci z National Center for Nanoscience and Technology (Čína) a Arizona State University (USA), když se jim podařilo naprogramovat nanoroboty, kteří úspěšně bojují s rakovinnými nádory. Jejich výzkum je aplikovatelný na všechny druhy rakoviny a výzkumníci nyní hledají partnera, který jim pomůže přenést výsledky jejich výzkumu do reálné praxe. Úspěšná demonstrace této technologie na myších a prasatech byla prezentována v magazínu Nature Biotechnology.

Vědecký tým vycházel z praktik DNA origami, která pomohla během posledních dvou dekád vyvinout výrobu komplexních struktur na bázi atomů. Jednotlivé stavební kameny pocházejí z řetězce DNA a vědci s nimi dokáží postavit různé tvary o různých velikostech. Cílem tohoto pole vědeckého výzkumu je změnit přístup v počítačových vědách, elektronice a také medicíně.

Jednou z překážek nanorobotů v medicíně ale až doposud byla identifikace nemocných buněk a naopak ignorace těch zdravých. Tým vědců začal práci na novém postupu před pěti lety, během kterých se jim podařilo navrhnout postup, při kterém se zastaví přívod krve nádorovým buňkám, jež tak postupně ztrácejí výživu, odumírají a dochází ke zmenšení nádoru.

Klíčový pro fungování celého procesu je enzym thrombin, který způsobuje srážení krve. Aby jej však nanoroboti aplikovali pouze na nádorové buňky, bylo nutné je jednoznačně identifikovat. K tomu slouží aptamer DNA, který dokáže specificky rozpoznat protein nukleolin, který se vyskytuje ve velkém množství v rakovinných buňkách a ve zdravých naopak chybí.

Pro potřeby jejich studie infikovali vědci myši rakovinnými buňkami a jakmile nádory začaly růst, vypustili do jejich těl nanoroboty. Ti následně putovali krevním oběhem a hledali nádor, který by napadli. Už po několika hodinách po injekci nanorobotů vědci pozorovali obklíčení rakovinných buněk.

Experiment přinesl následující výsledky:
- 3 z 8 myší vykazovaly kompletní regresi nádorů,
- medián přežití se víc než zdvojnásobil z 20 dní na 45,
- zkoušení aplikace na rakovinu plic ukázalo zmenšování nádoru po dvou týdnech,
- do 24 hodin se projevila práce robotů a docházelo ke zmenšování nádoru,
- po zaútočení na nádor se většina nanorobotů dostala do 24 hodin z těla myší.