Saņem paziņojumu par svarīgākajām ziņām, līdzko tās ir publicētas tv3.lv! Pieteikties
Zinātnieki izstrādāja “nanomašīnas”, kas var iekļūt vēža šūnās un iznīcināt tās
Pētnieki ir izveidojuši “nanomašīnas”, kas izmanto mehāniskas molekulārās kustības, lai iekļūtu šūnās un iznīcinātu tās. Vēzis ir ķermeņa stāvoklis, kad dažas ķermeņa šūnas aug nekontrolēti un izplatās citos ķermeņa reģionos. Vēža šūnas nepārtraukti dalās, liekot tām iebrukt apkārtējos audos un veidot cietus audzējus. Lielākā daļa vēža ārstēšanas veidu ietver vēža šūnu nogalināšanu, raksta scitechdaily.com.
Saskaņā ar 2020. gada aplēsēm ASV tika diagnosticēti 1,8 miljoni jaunu vēža gadījumu, un 600 000 cilvēku nomira. Krūts vēzis, plaušu vēzis, prostatas vēzis un resnās zarnas vēzis ir visizplatītākie vēža veidi. Vēža pacienta vidējais vecums pēc diagnozes ir 66 gadi, un indivīdi vecumā no 65 līdz 74 gadiem veido 25% no visām jaunajām vēža diagnozēm.
“Izstrādāto nanomašīnu iedvesmojuši proteīni, kas veic bioloģiskas funkcijas, mainot savu formu atkarībā no vides. Mēs piedāvājam jaunu metodi tiešai iekļūšanai vēža šūnās, lai tās nogalinātu, izmantojot nanomašīnām pievienoto molekulu mehānisko kustību bez zālēm. Tā varētu būt jauna alternatīva, lai pārvarētu esošās ķīmijterapijas blakusparādības,” skaidro Dr. Džeongs.
Olbaltumvielas ir iesaistītas visos bioloģiskajos procesos un izmanto organismā esošo enerģiju, lai ar mehāniskām kustībām mainītu savu struktūru. Tos sauc par bioloģiskām “nanomašīnām”, jo pat nelielām proteīnu strukturālajām izmaiņām ir būtiska ietekme uz bioloģiskajiem procesiem. Lai īstenotu kustību šūnu vidē, pētnieki ir koncentrējušies uz tādu nanomašīnu izstrādi, kas imitē olbaltumvielas. Tomēr šūnas izmanto dažādus mehānismus, lai aizsargātu sevi pret šo nanomašīnu ietekmi. Tas ierobežo nanomašīnu mehānisko kustību, ko varētu izmantot medicīniskiem nolūkiem.
Pētnieku grupa, kuru vadīja Dr. Joungdo Džeongu (Dr. Youngdo Jeong) no Korejas Zinātnes un tehnoloģiju institūta (KIST) Uzlabotās biomolekulārās atpazīšanas centra, ir ziņojuši par jaunas bioķīmiskas nanomašīnas izstrādi, kas iekļūst šūnu membrānā un nogalina šūnu, izmantojot molekulārās kustības. Viņi sadarbojās ar profesora Sangu Kju Kvaku (Sang Kyu Kwak) no Enerģētikas un ķīmijas inženierzinātņu skolas un profesoru Dža-Hjūnu Rju (Ja-Hyoung Ryu) no Ulsanas Nacionālā zinātnes un tehnoloģijas institūta (UNIST) Ķīmijas katedras un Dr. Čaekju Kimu (Dr. Chaekyu Kim) no Kodolsintēzes biotehnoloģijas katedras.
Hierarhiska nanomašīna tika izgatavota, sintezējot un apvienojot 2 nm diametra zelta nanodaļiņas ar molekulām, kuras var salocīt un atlocīt, pamatojoties uz apkārtējo vidi. Šī nanomašīna sastāvēja no mobilām organiskām molekulām un neorganiskām nanodaļiņām, lai darbotos kā lielas asu struktūras un noteiktu kustību un virzienu tā, ka, sasniedzot šūnas membrānu, tā izraisīja mehānisku locīšanas/atlocīšanas kustību, kā rezultātā nanomašīna tieši iekļuva šūnā, iznīcinot organellus* un izraisot apoptozi**. Šī jaunā metode tieši nogalina vēža šūnas, izmantojot mehāniskas kustības bez pretvēža zālēm, atšķirībā no kapsulas tipa nanonesējiem, kas nodrošina terapeitiskās zāles.
Pēc tam nanomašīnai tika uzvilkta fiksatora molekula, lai kontrolētu mehānisko kustību, lai selektīvi nogalinātu vēža šūnas. Vītņotā fiksatora molekula tika izstrādāta tā, lai tā tiktu atbrīvota tikai zemā pH vidē. Tāpēc normālās šūnās ar salīdzinoši augstu pH (apmēram 7,4) nanomašīnu kustības bija ierobežotas un tās nevarēja iekļūt šūnā. Tomēr zemā pH vidē ap vēža šūnām (aptuveni 6, 8) fiksatora molekulas tika atsaistītas, izraisot mehānisku kustību un šūnu iespiešanos.
*Organelli ir specializētas struktūras, kas šūnās veic dažādus darbus.
** Ieprogrammēta šūnu nāves forma, kas notiek daudzšūnu organismos.
Atsauce: “Stimuli-Responsive Adaptive Nanotoxin to Directly Penetrate the Cellular Membrane by Molecular Folding and Unfolding” by Youngdo Jeong, Soyeong Jin, L. Palanikumar, Huyeon Choi, Eunhye Shin, Eun Min Go, Changjoon Keum, Seunghwan Bang, Dongkap Kim, Seungho Lee, Minsoo Kim, Hojun Kim, Kwan Hyi Lee, Batakrishna Jana, Myoung-Hwan Park, Sang Kyu Kwak, Chaekyu Kim and Ja-Hyoung Ryu, 2 March 2022, Journal of the American Chemical Society.
DOI: 10.1021/jacs.2c00084
Ziņo par kļūdu rakstā
Iezīmē kļūdaino tekstu un spied Ctrl+Enter.
Iezīmē kļūdaino tekstu un ziņo par to!
