Команде специалистов в области наномедицины из Аризонского государственного университета (ASU) и Национального центра нанонауки и технологии (NCNST) удалось создать наноробота для поиска и сокращения опухолей путем отсечения их кровоснабжения, оставив здоровые ткани нетронутыми. Устройство может применяться для лечения многих видов рака, поскольку все твердые кровеносные сосуды, питающиеся опухолью, по существу одинаковы.
«Мы разработали первую полностью автономную роботизированную ДНК-систему для сверхточного подбора лекарств и целенаправленной терапии рака», – говорит Хао Янь, директор Центра молекулярного дизайна и биомиметики Института биотехнологии ASU.
До сих пор единственной задачей в продвижении наномедицины было проектирование, создание и контроль нанороботов, которые будут активно нацеливать и уничтожать раковые ткани, не повреждая никаких здоровых клеток. Примерно пять лет назад исследователи NCNST начали работать над точным отключением кровоснабжения опухоли, вызывающим коагуляцию в твердых опухолях с использованием нановолокон на основе ДНК. Теперь команда обновила разработку до полностью программируемой роботизированной системы, способной выполнять эту миссию абсолютно автономно.
Исследователи использовали традиционный метод работы с опухолями мышей, у которых инъекция раковых клеток человека вызывает агрессивное развитие онкологии. Как только опухолевые клетки начали расти, нанороботы вышли на арену.
Каждый наноробот состоит из прямоугольного листа ДНК (размером 90 на 60 нанометров) и содержит фермент, способствующий свертыванию крови, тромбин, нанесенный на его поверхность.
Тромбин останавливает кровоток в сосудах, питающих опухоль, тем самым блокируя питание раковых клеток, и, соответственно, способствую уменьшению объема новообразования.
Во время тестирования нанороботы в большом количестве уже через несколько часов после активации окружили опухоль, и за 24 часа вызвали повреждение опухолевой ткани, оставив здоровые клетки неповрежденными. Через три дня тромбы образовались во всех сосудах, питающих опухоль.
В настоящее время ученые проводят клинические исследования для дальнейшего развития технологии.
