Scienza

I nanorobot che combattono il cancro possono cercare e distruggere i tumori

I ricercatori hanno creato nanobot in grado di ridurre le cellule tumorali, un approccio che potrebbe aiutare come terapia del cancro.

Cellule tumorali, nanorobot, Arizona State University, trattamento del cancro, DNA Origami, flusso sanguigno della trombina, sistemi robotici, nanomedicina, produzione atomicaL'origami del DNA, negli ultimi due decenni, ha sviluppato una produzione su scala atomica per costruire strutture sempre più complesse. (Fonte immagine: Arizona State University)

Gli scienziati hanno sviluppato con successo nanorobot utilizzando origami di DNA che possono ridurre i tumori interrompendo l'afflusso di sangue, aprendo la strada a nuove terapie contro il cancro. Ogni nanorobot è costituito da un foglio di origami di DNA piatto e rettangolare, delle dimensioni di 90 nanometri per 60 nanometri.



Un enzima chiave per la coagulazione del sangue, chiamato trombina, è attaccato alla superficie. La trombina può bloccare il flusso sanguigno del tumore coagulando il sangue all'interno dei vasi che alimentano la crescita del tumore, causando una sorta di mini-infarto del tumore e portando alla morte del tessuto tumorale, hanno detto i ricercatori. Abbiamo sviluppato il primo sistema robotico del DNA completamente autonomo per una progettazione di farmaci molto precisa e una terapia mirata contro il cancro, ha affermato Hao Yan, dell'Arizona State University (ASU) negli Stati Uniti.

Inoltre, questa tecnologia è una strategia che può essere utilizzata per molti tipi di cancro, poiché tutti i vasi sanguigni solidi che alimentano il tumore sono essenzialmente gli stessi, ha affermato Yan. L'origami del DNA, negli ultimi due decenni, ha sviluppato una produzione su scala atomica per costruire strutture sempre più complesse. I mattoni per costruire le loro strutture provengono dal DNA, che può auto-ripiegarsi in tutti i tipi di forme e dimensioni – il tutto su una scala mille volte più piccola della larghezza di un capello umano – nella speranza di rivoluzionare un giorno l'informatica, l'elettronica e medicinale.



Fino ad ora, la sfida al progresso della nanomedicina è stata difficile perché gli scienziati volevano progettare, costruire e controllare attentamente i nanorobot per cercare e distruggere attivamente i tumori cancerosi, senza danneggiare le cellule sane. I ricercatori, inclusi quelli dell'Accademia cinese delle scienze, hanno superato questo problema utilizzando una semplice strategia per cercare in modo molto selettivo e far morire di fame un tumore.



Questi nanorobot possono essere programmati per trasportare carichi molecolari e causare blocchi dell'afflusso di sangue al tumore in loco, che possono portare alla morte dei tessuti e ridurre il tumore, ha affermato Baoquan Ding, professore presso il National Center for Nanoscience and Technology (NCNST) in Cina. Per eseguire lo studio, gli scienziati hanno utilizzato un modello di tumore murino, in cui cellule tumorali umane vengono iniettate in un topo per indurre una crescita tumorale aggressiva. Una volta che il tumore stava crescendo, i nanorobot sono stati schierati per venire in soccorso.



Il nanorobot è programmato per attaccare solo le cellule tumorali, hanno detto i ricercatori. Una volta legato alla superficie del vaso sanguigno del tumore, il nanorobot rilascia il suo carico di farmaci ignaro nel cuore del tumore, esponendo un enzima chiamato trombina che è la chiave per la coagulazione del sangue. I nanorobot hanno lavorato velocemente, radunandosi in gran numero per circondare rapidamente il tumore poche ore dopo l'iniezione.