Тем временем в полную силу идет разработка и есть первые образцы наномашин, способных убивать рак
Рак - это состояние, при котором некоторые клетки организма выходят из-под контроля безудержно делясь, прорастая в соседние органы и распространяясь по крови или лимфе на другие части тела. Методы лечения рака основаны на уничтожении раковых клеток.
По оценкам на 2020 год, только в США было диагностировано 1,8 миллиона новых случаев рака, и 600 000 человек скончались от этого заболевания (тут надо понимать, что в их числе раки, диагностированные и ранее).
Рак молочной железы, рак легких, рак предстательной железы и рак толстой кишки являются наиболее распространенными видами рака. Средний возраст онкологического больного на момент постановки диагноза составляет 66 лет, а на лиц в возрасте от 65 до 74 лет приходится 25% всех новых диагнозов рака.
Если взглянуть в суть всех механизмов, происходящих в живом организме, то основа всех их - белковый обмен.
Белки участвуют во всех биологических процессах и используют энергию тела для изменения своей структуры посредством механических движений. Их и называют специалисты «биологическими наномашинами», поскольку даже незначительные структурные изменения в белках оказывают существенное влияние на биологические процессы.
Чтобы реализовать движение в клеточной среде, исследователи сосредоточились на разработке наномашин, имитирующих белки. Однако, организм защищается разными методами при появлении в нём чужеродных веществ и структур. И это ограничивает любое соответствующее механическое перемещение наномашин, которые можно использовать в медицинских целях.
Исследовательская группа во главе с доктором Йонгдо Чжон из Центра передового биомолекулярного распознавания Корейского института науки и технологий (KIST) сообщила о разработке новой биохимической наномашины, которая проникает через клеточную мембрану и убивает клетку посредством молекулярных движений свёртывания или лизиса в определенных клеточных средах, таких какие имеются в раковых клетках.
Они сотрудничали с группами профессора Сан Кю Квака из Школы энергетики и химической инженерии и профессора Джа-Хён Рю с химического факультета Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) и доктора Чэкю Ким из Fusion Biotechnology. , Инк.
Наномашина была изготовлена путем синтеза и объединения наночастиц золота диаметром 2 нм с молекулами, которые могут сворачиваться и разворачиваться в зависимости от окружающей среды. Эта наномашина состояла из подвижных органических молекул и неорганических наночастиц, функционирующих как структуры с большой осью (штопоры по сути, чтобы было легче представить)), и определяла движение и направление таким образом, что при достижении клеточной мембраны это приводило к механическому движению складывания/разворачивания с последующим проникновением через клеточную мембрану клетки. Это приводило к разрушению органелл и с последующим апоптозом (поглощением лимфоцитами).
Этот новый метод НАПРЯМУЮ убивает раковые клетки с помощью механических движений без противораковых препаратов, в отличие от наноносителей капсульного типа, которые доставляют терапевтические препараты.
В дальнейших опытах к наномашине была прикреплена молекула-защелка, чтобы контролировать механическое движение для избирательного уничтожения раковых клеток.
Молекула с «резьбовой защелкой» была разработана для высвобождения только в среде с низким pH. Поэтому в нормальных клетках с относительно высоким рН (около 7,4) движения наномашин были ограничены и они не могли проникнуть внутрь клетки. Однако в среде с низким pH вокруг раковых клеток (примерно 6,8) молекулы-защелки развязывались, вызывая механическое движение и проникновение в клетку.
Доктор Чон сказал: «Разработанная наномашина была вдохновлена белками, которые выполняют биологические функции, изменяя свою форму в зависимости от окружающей среды. Мы предлагаем новый метод прямого проникновения в раковые клетки, чтобы убить их с помощью механических движений молекул, прикрепленных к наномашинам, без лекарств. Это может стать новой альтернативой для преодоления побочных эффектов существующей химиотерапии».
Статья, использованная для написания поста: «Реагирующий на стимулы адаптивный нанотоксин для прямого проникновения в клеточную мембрану путем молекулярного сворачивания и разворачивания», авторы Юнгдо Чжон, Соён Джин, Л. Паланикумар, Хуён Чхве, Ынхе Шин, Ын Мин Го, Чанджун Кеум, Сынхван Банг, Донгкап Ким, Сынхо Ли, Минсу Ким, Ходжун Ким, Кван Хи Ли, Батакришна Яна, Мён-Хван Пак, Сан Гю Квак, Чэкю Ким и Джа-Хён Рю, 2 марта 2022 г., Журнал Американского химического общества
ПРИМУ С БЛАГОДАРНОСТЬЮ ОТ ВАС ПОЖЕРТВОВАНИЕ НА РАЗВИТИЕ БЛОГА ПО ССЫЛКЕ: https://my.qiwi.com/Andrei-PSu15fQRlc