Parzydełka meduz inspiracją w walce z nowotworem

Kategorie: 

Źródło: dreamstime.com

Meduzy stały już sie inspiracją dla takich wynalazków jak bezpieczne dla ptaków elektrownie wiatrowe, czy sztuczne serca. Teraz zespół naukowców wykorzystał wygląd zewnętrzny parzydełek meduzy, aby wymyślić lepszy sposób na wyłapywanie niebezpiecznych komórek nowotworowych krążących w krwioobiegu.

 

Komórki nowotworowe są najgroźniejsze, gdy odrywają się ze swojego pierwotnego miejsca i zaczynają inwazję na inne części ciała, jest to tak zwany przerzut nowotworowy.


Obecnie opracowywana metoda polegała na próbie filtrowania tych komórek z krwioobiegu poprzez przepuszczanie małej próbki krwi przez kanał w urządzeniu mikrostrumieniowym. Kanał był pokryty przeciwciałami, które mogą zaczepić się o powierzchnię specyficznych białek na powierzchni komórek rakowych. Niestety były one zbyt krótkie, mają zaledwie kilka nanometrów długości, aby wyłapać większość komórek rakowych z przepływającej krwi zwłaszcza, że mogą one osiągać 10-30 mikrometrów (mikrometr to tysiąc nanometrów).

Badanie opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences sięgnęło do natury, aby znależć rozwiązanie tego problemu. Naukowcy zastanowili się nad tym, jak zwierzęta morskie, takie jak meduzy, czy strzykwy za pomocą lepkich macek, parzydełek lub ramion mogą wyłapywać nawet najmniejszą zdobycz z wody.

Zainspirowani tym odkryciem, naukowcy zaprojektowali urządzenie stworzone z długich łańcuchów DNA, wykonanych z aptamerów (krótkich fragmentów DNA lub RNA) lub powtarzających się, "lepkich" elementów DNA, które mogłyby zaczepić się o specyficzne białka (kinazy tyrozynowej 7), które znajdują się w niektórych komórkach rakowych, mogących wywołać np. białaczkę, raka płuc i okrężnicy.


Dodatkowo powycinali w "jodełkę" powierzchnię, przez którą przepływał płyn, żeby nie płynął on prosto, a miejscowo "wirował", dzięki czemu zwiększono prawdopodobieństwo, że wszystkie komórki rakowe będą wychwycone przez ukształtowane w "macki" DNA.

Naukowcy odkryli, że mogą przepuscić płyn 10 razy szybciej, niż w poprzednio przeprowadonych badaniach oraz, że zaprojektowane urządzenie było zdolne wyłapać 4/5 komórek docelowych.
Ponieważ "macki" będą mogły być łączone z enzymami, w przyszłosci wyłapane komórki rakowe mogą być przetrzymywane, następnie uwalniane w środowisku laboratoryjnym i poddane dalszej analizie.

Ponieważ różne łańcuchy DNA mogą wyłapywać różne rodzaje białek, technologia może okazać sie przydatna do diagnozowania wielu rodzajów nowotworów, a nawet do wyszukiwania wolno pływających komórek płodowych w krwioobiegu ciężarnej kobiety - twierdzą naukowcy.

Identyfikacja tych komórek może pomóc lekarzom dopasować sposób leczenia do rodzaju raka występującego u pacjenta we wczesnym stadium choroby, a chorym na białaczkę może pewnego dnia pomóc uniknąć bolesnej biopsji szpiku kostnego.

 

 

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen

Skomentuj