Ekaterina Goncharova, uno studente di laurea magistrale presso il Centro di ricerca internazionale SCAMT dell'Università ITMO, coautore della ricerca. Credito:ITMO.NEWS
Un gruppo di ricercatori dell'Università ITMO ha ideato un nuovo farmaco contro il cancro:un nanorobot fatto di frammenti di DNA, che può essere potenzialmente utilizzato non solo per distruggere le cellule cancerose, ma anche per localizzarli nel corpo. La ricerca è pubblicata su Chimica:una rivista europea .
Lo sviluppo di farmaci efficaci per il trattamento del cancro senza gravi effetti collaterali è ora uno dei compiti più importanti affrontati dai chimici, farmacisti, e biologi. Gli scienziati hanno grandi speranze per la terapia genica, che combatte le mutazioni che si verificano nelle cellule.
"Il DNA è il fondamento della cellula, contiene il suo materiale genetico, che è necessario per codificare le proteine che sono vitali per l'esistenza della cellula, "dice Ekaterina Goncharova, coautore della ricerca. "Quando una cellula diventa cancerosa, porta al cambiamento nel genoma, dopo di che inizia a sintetizzare le proteine "cattive", non quelli di cui il nostro corpo ha bisogno. Di conseguenza, le cellule iniziano a moltiplicarsi in maniera incontrollata e il tumore diventa sempre più grande".
Però, se la produzione di proteine correlate alla malattia è bloccata, le cellule cancerose non saranno più in grado di moltiplicarsi e inizieranno a estinguersi. Gli enzimi del DNA chiamati desossiribozimi possono, a determinate condizioni, scindere i legami in un filamento di RNA. I ricercatori hanno deciso di utilizzare questa proprietà e hanno creato i cosiddetti nanorobot basati su desossiribozimi sintetizzati artificialmente.
"Il nostro nanorobot basato sul DNA è composto da due parti:una di rilevamento e una terapeutica, " spiega Ekaterina Goncharova. "La parte terapeutica distrugge un filamento di RNA patogeno:più lo distruggiamo, la proteina meno dannosa viene prodotta. La seconda parte del nostro robot ci permette di rilevare le cellule patogene:se c'è una molecola di RNA 'sbagliata' nella cellula, la nostra sostanza si lega con un oligonucleotide chimicamente modificato, che viene introdotto artificialmente nella cellula, spaccalo, e si verifica una fluorescenza."
Un altro vantaggio significativo del nuovo concetto proposto è il suo prezzo. La creazione di un tale nanorobot per la ricerca di laboratorio costa solo dai 15 ai 25 dollari circa.
Al momento, gli esperimenti sono stati condotti in ambienti creati chimicamente utilizzando il gene KRAS, che serve nella maggior parte delle malattie oncologiche come "interruttore molecolare" per l'induzione della divisione cellulare. Il nanorobot è stato in grado di rilevare un filamento di RNA patogeno e distruggerlo. Questi esperimenti saranno seguiti da esperimenti su cellule viventi e, potenzialmente, sugli animali. Uno dei problemi più importanti che i ricercatori devono risolvere è come consegnare il nanorobot alle cellule colpite. Il lavoro su un tale sistema di somministrazione di farmaci è attualmente svolto in vari laboratori, compresa l'Università ITMO.