Det kan låta som öppningen av en science fiction-roman, men en studie av användningen av DNA-nanorobotar kan bana väg för en ny era av riktade cancerbehandlingar.
En tidning, publicerad i Naturens bioteknik, förklarar hur ett team av forskare framgångsrikt botade cancer hos möss med hjälp av programmerat DNA för att stänga av blodtillförseln till tumörer hos djuren.
”Med hjälp av tumörbärande musmodeller visar vi att intravenöst injicerade DNA-nanorobotar levererar trombin specifikt till tumörassocierade blodkärl och inducerar intravaskulär trombos, vilket resulterar i tumörnekros och hämning av tumörtillväxt”, beskriver artikeln.
Problemet med nuvarande cancerbehandlingar, som kemoterapi och strålbehandling, är att de skadar alla typer av celler, inte bara maligna tumörer. Forskare försöker komma med mer exakta behandlingar som kan rikta sig specifikt mot cancerceller och den senaste studien tyder på att DNA-nanorobotar kan vara en effektiv lösning.
Vad är en DNA-nanorobot?
Att göra en DNA-nanorobot innebär att man extraherar DNA från ett virus, modifierar det med specifika enzymer och viker det som en bit origami tillsammans med extra bitar av DNA som binder till molekyler som finns i cancerceller. I det här fallet viks den lilla roboten i en rörform runt enzymet trombin, som kan koagulera blod.
Denna nyttolast styrs till cancerceller tack vare de delar av DNA som binder till tumörer, som sedan säger åt DNA-röret att öppna sig och släppa ut trombinet. Tanken är att en armé av dessa nanorobotar orsakar blodproppar i de maligna cellerna, vilket stänger av blodtillförseln och dödar tumören.
(Ovan: DNA Nanorobots. Kredit: Nature Biotechnology)
För att testa detta injicerade forskarna DNA-nanorobotarna i möss som hade infekterats med mänsklig bröstcancer, äggstockscancer, melanom och lungcancer. Inom 48 timmar lyckades de små robotarna strypa blodtillförseln till cancerceller, vilket så småningom ledde till långsammare eller omvänd tumörtillväxt. Hos melanompatienterna kunde nanorobotarna förhindra spridningen av cancern till levern. Lungcancerförsökspersonerna visade under tiden tecken på självreparation efter att tumörtillväxten hade dämpats.
LÄS NÄSTA: Historik om cancerbehandling – från rävlungor till getinggift
Mest imponerande är att studien visade att DNA-nanorobotarna inte orsakade blodproppar i icke-cancerceller. De bitar av DNA som ledde roboten till cancerceller fungerade effektivt, vilket betyder att robotarna framgångsrikt programmerades för att specifikt rikta in sig på tumörer. Forskarna visade också detta i den friska vävnaden hos Bama-miniatyrgrisar, vilket förstärkte upptäckten att nanoroboten är, som de beskriver den, ”säker och immunologiskt inert”.
Det slutliga målet kommer att vara att testa dessa DNA-nanorobotar på människor, även om det krävs mer arbete innan ett försök på människa kan göras. Oavsett vilket är resultaten lovande, och åtgärder görs redan för att översätta den experimentella tekniken till en livskraftig terapi:
”Vår forskning visar att DNA-baserade nanobärare har visat sig vara en effektiv och säker cancerterapi”, säger Guangjun Nie, en av författarna till studien, i ett uttalande. ”Vi arbetar för närvarande med ett bioteknikföretag för att översätta denna revolutionerande teknik till ett livskraftigt läkemedel mot tumör.”
