Нанороботы убивают раковые клетки у мышей скрытым оружием

Исследователи из Каролинского института в Швеции создали нанороботов, уничтожающих раковые клетки у мышей. Их оружие скрыто в наноструктуре и активируется только в микроокружении опухоли, не затрагивая здоровые клетки. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Ранее эта же группа разработала структуры, способные организовывать так называемые рецепторы смерти на поверхности клеток, что приводит к их гибели. Эти структуры представляют собой шесть пептидов (цепочек аминокислот), собранных в гексагональный паттерн.

«Этот гексагональный нанопаттерн пептидов становится смертельным оружием», — объясняет профессор Бьёрн Хёгберг, руководивший исследованием.

Если вводить его как лекарство, оно начнёт бесконтрольно убивать клетки в организме. Чтобы решить эту проблему, мы спрятали оружие внутри наноструктуры, построенной из ДНК.

Создан «выключатель смерти»

Техника создания наноразмерных структур с использованием ДНК в качестве строительного материала называется ДНК-оригами. Исследователи применили её для создания «выключателя смерти», активируемого в определённых условиях.

«Нам удалось скрыть оружие так, что оно может быть выставлено только в микроокружении, характерном для солидных опухолей и их окружения», — говорит Хёгберг. Это означает создание наноробота, способного специфично нацеливаться и убивать раковые клетки.

Ключевым фактором является низкий pH, или кислая среда, обычно окружающая раковые клетки, которая активирует оружие наноробота. В анализах in vitro учёные показали, что пептидное оружие скрыто внутри наноструктуры при нормальном pH 7.4, но оказывает мощный клеточный киллинг-эффект при падении pH до 6.5.

Снижение роста опухоли

Затем нанороботов протестировали на мышах с опухолями молочной железы. Это привело к 70%-ному сокращению роста опухоли по сравнению с мышами, получившими неактивную версию наноробота.

«Теперь нам нужно исследовать, работает ли это в более продвинутых моделях рака, которые больше похожи на реальное человеческое заболевание», — говорит первый автор исследования Ян Ван. — «Также необходимо выяснить побочные эффекты метода, прежде чем его можно будет испытать на людях».

Исследователи также планируют изучить возможность повышения специфичности наноробота, разместив на его поверхности белки или пептиды, которые специфично связываются с определёнными типами рака.