ZoK, 23.02.2012 с 0 комментариев

Ученые создали роботов, которые, возможно, через некоторое время смогут побороть рак.

Ученые из Висского Института Биоинженерии при Гарварде(Biologically Inspired Engineering at Harvard) разработали наноразмерных роботов, включающих в себя молекулы ДНК, которые однажды могут быть использованы для доставки инструкций напрямую к клеткам в теле пациента. Технология может быть использована для лечения различных заболеваний и может, например, заставить раковые клетки совершить «самоубийство».

Роботы собраны при помощи техники, названной «ДНК-оригами» (DNA Origami), котора использует преимущества структуры ДНК, основанной на использовании дополнительной химической пары, для того, чтобы произвести другие структуры. Химическая структура ДНК позволяет относительно легко составлять различные формы в очень малых масштабах. Некоторые из них несколько причудливы, как, например, смайлик (smiley face), но остальные имеют непосредественное практическое использование, как в программировании.

Исходя из этого, ДНК-робот работает на очень простой логической системе, аналогичной той6 на которой работает компьютер. Он был сформирован в виде бочки с двумя половинками бочки, соединенными стержнем. Внутри бочек могут содержаться различные химикаты, чтобы, когда робот столкнется с определенной молекулой, например, с протеином, содержащимся только в раковых клетках, он щелкал выключателем, который выпускал бы химикаты из бочки.

«Вы можете думать об этом как о своего рода комбинированном замке — говорит исследователь Доктор Идо Бачлет (Dr. Ido Bachelet) в пресс релизе (press release) — только когда оба ключа на месте, все внутренности робота открываются.»

Чтобы протестировать своего ДНК-робота, исследователи загрузили его антителами, рассчитанными на борьбу с двумя видами раковых клеток. Затем они запрограммировали его реагировать на два различных типа раковых клеток. В момент открытия, робот доставлял антитела в клетку, что подвергало ее апоптозу, другими словами, заставляло совершить самоубийство. Эксперимент был успешным и его результаты можно прочитать в журнале Science.

«Наконец-то мы можем совместить чувства и функции логического программирования при помощи, как ранее и предсказывалось, наноструктур — одних из первых гибридов структурных ДНК, антител, аптамеров и металлических атомных структур, нацеленных на результативное и очень специфичное поражение человеческих раковых и Т клеток.» — говорит ведущий исследователь Доктор Георг Черч (Dr. George Church).

Появление такого робота — невероятное достижение, поскольку природа ДНК позволяет наилучшим способом доставлять лекарства и другие химикаты прямо в тело. Устройство полностью совместимо с биологическими системами и, разумеется, полностью растворяется в организме без негативных эффектов. Плюс ко всему, поскольку робот может поражать определенные клетки, в независимости, раковые они или это бактерии, появляется возможность использовать намного более низкие дозы лекарств. Что поможет уменьшить побочные эффекты от токсинов, в то время как эффективность лечения сильно возрастет.

Предстоит много работы, прежде чем эта технология станет использоваться повсеместно, но перспективы не могут не радовать.

Картинки взяты с сайта Висского Института(Wyss Institute)