رباتی از جنس DNA برای درمان سرطان

به تازگی پژوهشگران دانشگاه فناوری و اطلاعات ایتمو ITMO روسیه نانو رباتی از جنس DNA ساختند که به‌طور بالقوه می‌تواند نه تنها برای از بین بردن سلول‌های سرطانی، بلکه برای قرار دادن آن‌ها در بدن نیز مورد استفاده قرار گیرد.

مزایای قابل توجه این پژوهش، قیمت آن است. ایجاد چنین نانو روباتی برای تحقیقات آزمایشگاهی تقریباً ۱۵ تا ۲۵ دلار هزینه دارد.

این پژوهش با آزمایش روی سلول‌های زنده و به ‌طور بالقوه روی حیوانات دنبال خواهد شد. یکی از مهمترین مشکلاتی که محققان باید حل کنند، چگونگی تحویل نانو روبات به سلول‌های آسیب ‌دیده است. در حال حاضر، کار روی چنین سیستم انتقال دارویی درآزمایشگاه‌های مختلف از جمله دانشگاه ITMO انجام می‌شود.

دانشگاه ITMO (سن پترزبورگ) یک دانشگاه تحقیقاتی ملی و موسسه شماره یک آموزش عالی روسیه در زمینه فناوری‌های اطلاعات و فوتونیک است. این دانشگاه رهبر ده‌ها پروژه در برنامه تعالی دانشگاهی روسیه است.

توسعه و تولید داروهای موثر در درمان سرطان، بدون عوارض جانبی شدید یکی از مهمترین وظایفی است که شیمی‌دانان، داروسازان و زیست‌شناسان با آن روبرو هستند. دانشمندان امید زیادی به ژن درمانی دارند که با جهش‌های رخ داده در سلول‌ها مقابله می‌کند.

یکی از محققان این پروژه می‌گوید DNA بنیاد یک سلول محسوب می‌شود، این ماده حاوی مواد ژنتیکی سلول بوده که به ‌منظور رمزگذاری پروتئین‌هایی که برای وجود سلول حیاتی هستند لازم است. هنگامی‌که یک سلول سرطانی می‌شود، منجر به تغییر در ژنوم شده که در ادامه بدن شروع به سنتز پروتئین‌های بد می‌کند، پروتئین‌هایی که مورد نیاز بدن ما نیست. در نتیجه، سلول‌ها به‌طور غیرقابل کنترل شروع به تکثیر می‌کنند و تومور بزرگتر می‌شود.

در این میان اگر بتوان تولید پروتئین‌های مربوط به بیماری را مسدود کرد، سلول‌های سرطانی، دیگر قادر به تکثیر نخواهند بود و از بین می‌روند. آنزیم‌های DNA به نام دئوکسی ریبوزیم‌ها، در شرایط خاص می‌توانند پیوندها را در یک رشته RNA جدا کنند. محققان تصمیم گرفتند از این ویژگی استفاده کرده و نانو روبات‌هایی را براساس دی اکسیریبوزیم‌های مصنوعی ایجاد کردند.

نانو روبات مبتنی بر DNA از دو قسمت تشکیل شده‌ است

• بخش تشخیصی : این ربات به ما امکان می‌دهد سلول‌های بیماری‌زا را تشخیص دهیم، اگر یک مولکول RNA «نادرست» در سلول وجود داشته باشد، این ماده با یک الیگونوکلئوتید اصلاح شده شیمیایی به سلول متصل شده و به‌طور مصنوعی وارد سلول می‌شود، رشته RNA را می‌شکافد و پدیده فلورسانس اتفاق می‌افتد.

• بخش درمانی : بخش درمانی یک رشته RNA بیماری‌زا را از بین می‌برد، در واقع هرچه بیشتر آن را از بین ببریم، پروتئین مضر کمتری تولید می‌شود. در حال حاضر، این آزمایش‌ها با استفاده از ژن KRAS در محیط‌ های شیمیایی انجام‌ می‌شود، ژنی که در بیشتر بیماری‌های مربوط به سرطان به ‌عنوان «سوئیچ مولکولی» برای القای تقسیم سلولی عمل می‌کند. این نانو روبات قادر به شناسایی یک رشته RNA بیماری‌زا و از بین بردن آن است.