Nanoroboții pentru tratarea cancerului au trecut de la teorie la practică – The Expose

Roboții ADN cancer, cunoscuți și ca nanoroboți ADN, sunt mașini minuscule fabricate din ADN care pot fi programați să țintească și să distrugă celulele canceroase. Acești roboți sunt construiți folosind o metodă numită „ADN origami”, o tehnică care permite oamenilor de știință să creeze forme și structuri complexe din moleculele de ADN.

Nanoroboții ADN origami folosesc lanțuri lungi de ADN care sunt pliate în forme specifice, creând containere minuscule. Ei pot recunoaște anumite tipuri de celule folosind molecule numite aptameri. Odată ce ajung la celulele țintă, ei pot livra sarcini utile, cum ar fi molecule de medicamente.

„În esență, abordarea cooptă o serie de strategii ale sistemului nostru imunitar, roboții jucând rolul celulelor albe din sânge care vânează celulele problematice și le distrug.” BBC a raportat în 2012.

BBC raporta despre testele de laborator care au fost efectuate de cercetătorii de la Institutul Wyss de la Universitatea Harvard.

Nanorobot ADN de la Harvard este un robot asemănător unei scoici care își poate elibera încărcătura utilă de droguri numai atunci când atinge și își identifică ținta, celulele canceroase.

În 2015, Saptamana a raportat de asemenea asupra muncii cercetătorilor de la Institutul Wyss din Harvard. Dispozitivele minuscule au fost construite din fire de ADN și pliate într-o formă asemănătoare unei clape, Saptamana a scris, menționând că nanoroboții pot fi preprogramați pentru a se deschide în prezența celulelor canceroase. Când se deschid, eliberează anticorpi care determină autodistrugerea celulelor canceroase.

Citeşte mai mult: Cercetătorii de la Institutul Wyss din Harvard dezvoltă nanorobot ADN pentru a declanșa răspunsuri terapeutice direcționateInstitutul Wyss, 16 februarie 2012

În 2023, Tech Times a raportat despre cercetătorii de la Universitatea din New York, SUA și Ningbo, China, care au creat nanoroboți cu auto-replicare făcuți în întregime din ADN.

Acești roboți, care sunt controlați de factori externi, cum ar fi temperatura și lumina ultravioletă, prind, poziționează și sudează cu meticulozitate piesele de ADN pentru a fabrica structuri complexe, demonstrând o abordare nouă a nanofabricației.

Capacitatea nanoroboților de a manipula firele de ADN este la baza acestei inovații. Ei aliniază și sudează cu experiență diferite părți ale ADN-ului, permițând crearea de structuri tridimensionale care anterior erau disponibile doar în două dimensiuni.

Această abordare inovatoare deschide o lume de posibilități, permițând crearea de nano și microdispozitive complexe și funcționale.

Aplicațiile medicale ale acestor nanoroboți sunt probabil cea mai interesantă perspectivă. Capacitatea de a naviga în fluxul sanguin și de a viza celulele canceroase fără intervenții chirurgicale invazive are potențialul de a revoluționa tratamentul cancerului.

Oamenii de știință creează nanoroboți cu auto-replicare, fabricați din ADNPromises Cancer Cure, Tech Times, 7 decembrie 2023

Nu toți nanoroboții cercetați folosesc lanțuri lungi de ADN. În 2017, Forumul Economic Mondial a publicat un articol despre cercetătorii de la Universitatea Durham din Marea Britanie în curs de dezvoltare nanomașini moleculare cu aditivi peptidici scurti. Acești roboți minusculi – 50.000 dintre ei s-ar potrivi pe diametrul unui păr uman – au fost apreciați ca având potențialul de a oferi un pumn puternic în lupta împotriva cancerului. Cercetătorii au folosit nanoboți pentru a perfora celulele canceroase, ucigându-le în doar 60 de secunde.

Când este activat de lumină, lanțul de atomi asemănător rotației nanoboților începe să se rotească cu o viteză incredibilă – de aproximativ două până la trei milioane de ori pe secundă. Acest lucru face ca nanobot să foreze în celula canceroasă, deschizând-o.

Studiul este încă în fazele sale incipiente, dar cercetătorii sunt optimişti că are potenţialul de a conduce la noi tipuri de tratament pentru cancer.

Acum experimentează pe microorganisme și pești mici, înainte de a trece la rozătoare. Se așteaptă să urmeze studii clinice pe oameni.

Acești roboți minusculi pot ucide celulele canceroaseForumul Economic Mondial, 14 septembrie 2017

În videoclipul de mai jos, cercetătorii de la universitățile de stat Rice, Durham și North Carolina au demonstrat în teste de laborator modul în care nanomașinile moleculare conduse de lumină au fost folosite pentru a fora găuri în membranele celulelor individuale.

Cu toate acestea, în iulie 2023, o lucrare publicată în Jurnal de Hematologie și Oncologie a revizuit și a analizat progresele recente ale nanoboților în tratamentul cancerului. În timp ce se fac multe experimente in vitrosau în organismele vii, avertizează asupra limitărilor acestora în mediile clinice.

Studiul a analizat nanoroboții care folosesc diverse surse de energie, cum ar fi nanoroboții semi-naturali care folosesc propulsie magnetică, nanoroboții cu ultrasunete și nanoroboții conduși biologic. Sub secțiunea intitulată „Diagnosticul cancerului asistat de nanorobot și terapii țintite„ Lucrarea analizează diferite modele de nanorobot ADN, inclusiv origami ADN.

Următoarele sunt extrase din „Abstract‘ si ‘Perspective și concluzii‘ secțiuni ale lucrării.

Nanoboții, ca una dintre cele mai promițătoare aplicații ale nanomedicinelor, sunt în fruntea cercetării multidisciplinare. Odată cu progresul nanotehnologiei, nanoboții permit asamblarea și desfășurarea de mașini funcționale moleculare/nanodimensionate și sunt din ce în ce mai utilizați în diagnosticarea cancerului și tratamentul terapeutic. În ultimii ani, diverse aplicații practice ale nanoboților pentru tratamentul cancerului au trecut de la teorie la practică, de la in vitro experimente la in vivo [experimental] aplicatii.

Credem că utilizarea nanoroboților ca platformă integrată pentru scopuri multiple în diferite domenii anticancer va fi în curând realizată în viitor… Transpunerea nanoroboților/nanosubmarinelor experimentale în arena clinică este limitată de complexitatea și eterogenitatea biologiei tumorii, de lipsa unei cuprinzătoare înțelegerea interacțiunilor nanomateriale-biologie și absența unor tehnologii scalabile de sinteză și producție în masă pentru nanoroboți/nanosubmarine

Utilizarea nanotehnologiei ADN sub formă de origami ADN pentru livrarea trombinei evidențiază potențialul livrării de precizie a medicamentelor, dar provocări substanțiale, cum ar fi imunogenitatea, comportamentul metabolic in vivo și producția la scară largă trebuie depășite înainte de implementarea clinică.

Kong, X., Gao, P., Wang, J. et al. Progresele nanoroboților medicali pentru viitoarele tratamente împotriva cancerului. J Haematol Oncol 1674 (2023). https://doi.org/10.1186/s13045-023-01463-z

Dacă injecția cu nanobot devine o opțiune, te vei oferi voluntar să faci primii pași pentru a deveni un cyborg?

Pentru cei care ar dori să-și îngroape capul în nisip și cred că totul este doar o „teorie a conspirației”, mai jos găsiți câteva lecturi suplimentare:

• Nanorobot origami ADN duce medicamentul direct la celula canceroasăNew Scientist, 16 februarie 2012
• Nanomașini care forează celulele canceroase ucidendu-le în doar 60 de secunde dezvoltate de oamenii de științăThe Telegraph, 31 august 2017
• Un nanorobot ADN funcționează ca un medicament terapeutic pentru cancer ca răspuns la un declanșator molecular in vivoNature Biotechnology, 12 februarie 2018
• Studiul a folosit nanoroboți ADN pentru a ucide tumorile canceroaseUSA Today, 13 februarie 2018
• Nanoboți ADN – Nanomedicină personalizată emergentă în oncologieBentham Science, 14 iunie 2022
• Nanoboții vor curge prin corpul tău până în 2030Interesing Engineering, 3 aprilie 2023

Imagine prezentată: nanorobot origami ADN. Sursă: Invers