Ein Team von Forschern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA hat Nanopartikel entworfen, die Proteine ​​produzieren, wenn utraviolet (UV) Licht auf ihnen scheint: Sie schlagen vor, dass die Idee verwendet werden könnte, um "Nanofabriken" zu schaffen, die Protein-basierte machen Drogen an Tumorstellen, um Krebs zu bekämpfen.

Sie schreiben über ihre Arbeit in der 20 März Online-Ausgabe der Zeitschrift Nano Briefe , Und es gibt auch eine Beschreibung davon in einem Artikel auf der MIT-Website veröffentlicht diese Woche.

Protein-basierte Medikamente, die Krebs bekämpfen existieren, aber sie sind durch die Tatsache begrenzt, dass der Körper sie zerbricht, bevor sie ihr Ziel erreichen können.

Das Team, das im Labor von MITs David H. Koch Institut Professor, Robert Langer basiert, scheint dieses Problem zu überwinden, indem er einen Weg, um die Proteine ​​auf Anforderung, in situ, mit Nanotechnologie zu machen.

Die Wissenschaftler wenden sich zunehmend an die Nanotechnologie als Ziel, die Therapie auf zellulärer Ebene zu zielen.

Zum Beispiel, eine weitere kürzlich berichtete Studie von Johns Hopkins University beschrieben, wie man harmlose Bakterien verwenden, um "Rucksack" Nano-Drähte, Perlen und andere Nanostrukturen auf gezielte Orte in den menschlichen Körper zu verwenden. Und Wissenschaftler an der Northwestern University haben ein Nanopartikel entwickelt, das Medikamente direkt an den Kern einer Krebszelle liefern kann.

Die Idee hinter den MIT Nanopartikeln ist, dass sie, wenn sie ihr Ziel erreichen, ein UV-Licht auf sie leuchten, und sie verwandeln sich in Proteinfabriken und machen die Krebsmedikamenten direkt an der Stelle, wo sie gebraucht werden.

Sie kamen mit der Idee, wenn sie versuchen, über Möglichkeiten, um metastatische Tumoren, diejenigen, die von Krebszellen, die von der ursprünglichen Krebs-Website wandern zu greifen denken. 9 von 10 Krebs Todesfälle wird durch solche Tumoren verursacht.

Für ihre Inspiration wandten sie sich der Natur zu, wo die Zellen ihre Proteine ​​herstellen, indem sie DNA-Blaupause-Anweisungen folgen, die sie zuerst in Messenger-RNA (mRNA) kopieren.

Die mRNA fährt die Anweisungen an Ribosomen, die Zellstrukturen, die die Anweisungen lesen, um die Aminosäuren in der richtigen Reihenfolge zusammenzubauen, um das assoziierte Protein zu bilden, eher wie das Anreißen von Perlen, um eine Halskette herzustellen.

Der erste Autor Avi Schröder, ein Postdoc im Langer-Labor, sagte:

"Wir wollten Maschinen, die sich bereits als sehr effektiv erwiesen haben. Ribosomen werden in der Natur verwendet, und sie wurden von Natur aus über Milliarden von Jahren perfektioniert, um die beste Maschine zu sein, die Protein produzieren kann."

Die Nanopartikel selbst sammeln sich unter Verwendung von Lipiden, um die Partikel-Außenschalen, Ribosomen, Aminosäuren und die für die Proteinsynthese benötigten Enzyme zu bilden. Und natürlich müssen Sie DNA-Sequenzen für die gewünschten Proteine ​​einschließen.

Schroeder sagte, dass ihre Studie der "erste Beweis des Konzepts ist, dass Sie tatsächlich neue Verbindungen aus inerten Ausgangsmaterialien im Körper synthetisieren können".

Die Partikel könnten verwendet werden, um kleine Proteine ​​zu liefern, die Krebszellen angreifen, und schließlich große Proteine ​​wie Antikörper, um das Immunsystem auszulösen, um Tumore zu zerstören, sagte er.

Der schlaue Teil des Nanopartikels ist, wie man die Proteinfabrik auf: Sie wollen nicht, dass die DNA freigegeben wird, bis Sie bereit sind, die Proteinsynthese zu starten.

Die DNA wird in einer "chemischen Käfig" Verbindung namens DMNPE gefangen, die reversibel an sie bindet, aber sie freisetzt, wenn sie UV-Licht ausgesetzt wird.

Um ihre Idee zu testen, schufen die Forscher ein Nanopartikel, das programmiert wurde, um entweder grünes fluoreszierendes Protein (GFP) oder Luciferase zu produzieren, die beide leicht zu erkennen sind.

Sie testeten sie in Mäusen und zeigten, dass sie die Proteine ​​produzierten, die einmal UV-Licht ausgesetzt waren.

James Heath ist Professor für Chemie an der California Institute of Technology und war nicht in der Studie beteiligt, sondern erscheint sehr aufgeregt von der Arbeit. Er sagt, bis die Nanopartikel ihr Ziel erreichen, bevor sie umgeschaltet werden, könnte ein guter Weg sein, um die Nebenwirkungen von einem besonders giftigen Medikament zu minimieren.

Allerdings ist es eine Sache, so etwas wie dies erfolgreich in Mäusen zu demonstrieren, und ganz anders, um dies bei Menschen zu tun. Es wird viel mehr Tests benötigt, bevor wir sagen können, dass diese Idee therapeutische Proteine ​​bei menschlichen Patienten liefern kann, sagte Heath.

"Es gibt noch viele Details, die ausgearbeitet werden müssen, um ein tragfähiger therapeutischer Ansatz zu sein, aber es ist ein wirklich schreckliches und innovatives Konzept, und es wird sicherlich die Phantasie gehen", sagte er.

Das Team arbeitet nun an Nanopartikeln, die potenzielle Krebsmedikamente synthetisieren können, und neue Wege zur Aktivierung der Partikel, zum Beispiel mit Säuregehalten oder anderen biochemischen Bedingungen, die für bestimmte Regionen des Körpers spezifisch sind, als Auslöser, um die "Nanofabriken" einzuschalten.

ALLE MEDIKAMENTE SIND SCHÄDLICH ? MEIDET MEDIKAMENTE WIE DIE PEST!!! ? (Video Medizinische Und Professionelle 2024).