Naukowcy niszczą 99% komórek rakowych w laboratorium za pomocą wibrujących cząsteczek


Ilustracja przedstawiająca komórkę nowotworową. (Science Photo Library/Canva Pro)

Naukowcy odkryli nowy sposób niszczenia komórek nowotworowych. Stymulowanie cząsteczek aminocyjaniny światłem bliskiej podczerwieni spowodowało ich zsynchronizowane wibracje, wystarczające do rozbicia błon komórek nowotworowych. Cząsteczki aminocyjanów są już wykorzystywane w bioobrazowaniu jako syntetyczne barwniki. Powszechnie stosowane w niskich dawkach do wykrywania raka, pozostają stabilne w wodzie i bardzo dobrze przyczepiają się do komórek.


Jak działa mechanizm wibracji. (Ciceron Ayala-Orozco et al., Nature Chemistry, 2023)

Zespół badawczy z Rice University, Texas A&M University i University of Texas twierdzi, że nowe podejście jest znaczną poprawą w stosunku do innego rodzaju wcześniej opracowanej maszyny molekularnej zabijającej raka, zwanej silnikami typu Feringa, które również mogą łamać struktury problematycznych komórek.

Cytat:"To zupełnie nowa generacja maszyn molekularnych, które nazywamy molekularnymi młotami pneumatycznymi" - mówi chemik James Tour z Uniwersytetu Rice.

Cytat:"Są one ponad milion razy szybsze w swoim ruchu mechanicznym niż poprzednie silniki typu Feringa i mogą być aktywowane światłem bliskim podczerwieni, a nie światłem widzialnym".

Wykorzystanie światła bliskiej podczerwieni jest ważne, ponieważ umożliwia naukowcom dotarcie w głąb ciała. Nowotwory kości i narządów mogłyby być potencjalnie leczone bez konieczności przeprowadzania operacji chirurgicznej. W testach na hodowanych, laboratoryjnych komórkach nowotworowych, metoda molekularnego młota pneumatycznego uzyskała 99-procentowy wskaźnik trafień w niszczeniu komórek. Podejście to zostało również przetestowane na myszach z guzami czerniaka, a połowa zwierząt stała się wolna od raka.  Struktura i właściwości chemiczne cząsteczek aminocyjaniny oznaczają, że pozostają one zsynchronizowane z odpowiednim bodźcem - takim jak światło bliskiej podczerwieni. Gdy są w ruchu, elektrony wewnątrz cząsteczek tworzą tak zwane plazmony, zbiorowo wibrujące jednostki, które napędzają ruch w całej cząsteczce.

Cytat:"To, co należy podkreślić, to fakt, że odkryliśmy inne wyjaśnienie tego, jak te cząsteczki mogą działać" - mówi chemik Ciceron Ayala-Orozco z Rice University.

Cytat:"To pierwszy raz, gdy plazmon molekularny jest wykorzystywany w ten sposób do wzbudzenia całej cząsteczki i faktycznego wytworzenia mechanicznego działania wykorzystywanego do osiągnięcia określonego celu - w tym przypadku rozerwania błony komórek rakowych".

Plazmony mają ramię po jednej stronie, pomagając połączyć cząsteczki z błonami komórek nowotworowych, podczas gdy ruchy wibracyjne rozbijają je na strzępy. To wciąż wczesny etap badań, ale wstępne wyniki są bardzo obiecujące. Jest to również rodzaj prostej, biomechanicznej techniki, przeciwko której komórkom nowotworowym trudno byłoby wyewoluować jakąś blokadę. Następnie naukowcy przyglądają się innym rodzajom cząsteczek, które można wykorzystać w podobny sposób

Cytat:"To badanie dotyczy innego sposobu leczenia raka przy użyciu sił mechanicznych w skali molekularnej" - mówi Ayala-Orozco.

---

Amon
www.strefa44.pl
www.strefa44.com.pl