Нанороботов научили убивать раковые опухоли

Нанотехнологии могут радикально преобразить современную медицину, в том числе онкологию. Специалисты давно работают над созданием миниатюрных роботов, способных обнаруживать и уничтожать злокачественные клетки. Главная задача — сделать подобные устройства безопасными для человека. Команде исследователей из США и Китая удалось разработать нанороботов, способных «перекрывать» снабжение опухоли кровью и таким образом останавливать ее рост.

В основе работы лежит метод ДНК-оригами — создание всевозможных микроскопических структур из молекул нуклеиновой кислоты. Взяв листы ДНК размером 90 на 60 нанометров, они создали нанороботов, несущих на поверхности фермент крови тромбин. В итоге получилась полая конструкция с четырьмя молекулами тромбина. Чтобы робот был нацелен на раковую клетку, на его поверхности разместили структуру под названием аптамер ДНК, связывающуюся со специфичными для опухолей белками. Цель всей конструкции — по кровотоку достичь опухоли и, высвободив тромбин, запустить процесс свертывания крови. В итоге, сосуд, питающий ее, должен закупориться, вызывав гибель ткани и уменьшив число злокачественных клеток.

Испытания нового метода провели на лабораторных мышах. Зараженным раком грызунам ввели нанороботов, которые достигали опухоли в течение нескольких часов после инъекции. В течение 24 часов нанороботы полностью вывелись из организма. Через несколько дней произошла закупорка сосудов опухоли, которая привела к ее частичной гибели, но не затронула здоровые ткани. В исследовании меланомы средняя выживаемость мышей удвоилась, а 3 из 8 особей показали полную регрессию опухоли. Роботы не только поражали опухоль, но и снижали вероятность появления метастаз.

Авторы исследования отмечают, что их технология безопасна и может быть использована для лечения многих видов рака, поскольку морфология крупных кровеносных сосудов. питающих опухоли, в целом одинакова. В эксперименте с грызунами уже удалось выявить эффективность методики для лечения рака молочной железы, яичников, легких и кожи. Исследователи полагают, что клиническое использование нанороботов начнется уже в ближайшие годы.

Лечение рака — сложная задача, ведь злокачественные клетки вырабатывают устойчивость к химиотерапии. Резистентность вызывает рецидивы опухолей и метастазы. Ученым из Мэрилендского университета удалось найти ключ к решению этой проблемы: они обнаружили способ «отключать» механизмы, отвечающие за формирование устойчивости раковых клеток.