Kanserle Savaşmak İçin Programlanmış Nanorobotlar

Nanotıp alanındaki büyük ilerlemeler sonucunda, Arizona State University (ASU) bilim insanları, Çin Bilimler Akademisinin Ulusal Nanobilim ve Teknoloji Merkezi (NCNST) araştırmacılarıyla işbirliği içinde, nanorobotları tümörlü dokuyu besleyen kan akışını keserek tümörleri küçültmek üzere başarılı bir şekilde programladılar

Arizona State Üniversitesi’nden Biyotasarım Enstitüsü  Moleküler Tasarım ve Biyomimetik Merkezi Direktörü direktör Hao Yan ve Moleküler Okulu'ndan Professor Milton Glick "Çok hassas ilaç tasarımı ve hedefli kanser terapisi için ilk tamamen özerk DNA robot sistemi geliştirdik. Ayrıca, bu teknoloji tüm katı tümörleri besleyen kan damarları esasen aynı olduğundan, birçok kanser türü için kullanılabilecek. " dediler

Türünün ilk örneği olarak memelilerde Göğüs kanseri , melanom, ovaryum ve akciğer kanseri fare modellerinde teknolojinin başarısı sergilenmiş oldu. Araştırma Nature dergisinde yayınlandı. Çalışmalarını gerçekleştirmek için bilim adamları, insan kanser hücrelerinin bir fare içine enjekte edilerek agresif tümör büyümesine neden olduğu iyi bilinen bir fare tümörü modelinden yararlandı. Tümör büyüdükten sonra, nanorobotlar kurtarmak için konuşlandırıldı.

Her bir nanorobot düz, dikdörtgen şeklinde bir DNA origami levhasından, 90 nanometre ile 60 nanometre boyutunda yapılır. Yüzeye, trombin adı verilen, önemli bir kan pıhtılaşma enzimi bağlanır. Trombin tümörün büyümesine sebep olan damarların içindeki kanı pıhtılaştırarak tümörün beslenmesini engelleyerek tümörlü dokunun ölümüne yol açıyor. İlk olarak, ortalama dört trombin molekülü düz bir DNA iskelesine bağlandı. Daha sonra, yassı tabaka içi boş bir tüp yapmak için bir levha halinde bir daire şeklinde katlandı.DNA aptamerleri nükleointübün yüzeyine tutturulacak nükleoin proteinini arıyor. Nükleolin ise sadece tümörlerin yüzeyindeki endotelyal hücrelerde mevcut olduğundan, sağlıklı hücrelere zarar gelmiyor.

DNA aptamerleri nükleolini bularak tümörün yüzeyine tutunuyor. Tümör hücresi , nanorobotun içinde saklanan trombini görmüyor. Nanorobot tümörü besleyen kan damarına yerleşerek içindeki trombin moleküllerini salıyor. Sonrasında trombin pıhtılaşmayı başlatarak,  kan akışını durduruyor ve tümörün açlıktan ölmesini sağlıyor.

Nanorobotlar çok hızlı hareket ediyorlar, birçoğu  enjeksiyondan sadece birkaç saat sonra hızla tümörü çevrelediler.  Tedavi, sağlıklı dokular üzerinde herhangi bir etkiye sahip olmadığı halde 24 saat içinde tümör kanındaki kaynağı ve tümör dokusu hasarını engelledi. Tümörlere saldırdıktan sonra, nanorobotların çoğu temizlenmiş ve 24 saat sonra vücuttan atılmıştır. İki güne kadar ilerlemiş tromboz bulguları mevcuttu ve 3 gün boyunca tüm tümör damarlarında tromboz görüldü. Ayrıca melanom fare modellerinin 8’de ‘3ü dışından tümör hücrelerinde tam gerileme gözlendi. Bu sayede farelerin ortalama yaşama ömrü 20,5 günden 45 güne çıktı. Ayrıca yapılan akciğer kanserli fare modellerinde 2 hafta içinde önemli derecede gerileme gözlendi.

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180212112000.htm