Καρκίνος – νέες ελπίδες: Επιστήμονες “σκοτώνουν” τα καρκινικά κύτταρα με συγχρονισμένες δονήσεις

Facebook Twitter Viber Messenger WhatsApp E-mail

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης του καρκίνου, χαρίζοντας ελπίδα σε εκατομμύρια ανθρώπους που παλεύουν με τη μάστιγα. Η διέγερση μορίων αμινοκυανίνης με φως στο εγγύς υπέρυθρο τα έκανε να δονηθούν συγχρονισμένα, αρκετά ώστε να διαλύσουν τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων.

Τα μόρια αμινοκυανίνης χρησιμοποιούνται ήδη στη βιοαπεικόνιση ως συνθετικές χρωστικές ουσίες. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε χαμηλές δόσεις για την ανίχνευση του καρκίνου, παραμένουν σταθερές στο νερό και είναι πολύ καλές στο να προσκολλώνται στο εξωτερικό των κυττάρων.

 

Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Rice, το Πανεπιστήμιο A&M του Τέξας και το Πανεπιστήμιο του Τέξας, λέει ότι η νέα προσέγγιση αποτελεί σημαντική βελτίωση σε σχέση με ένα άλλο είδος μοριακής μηχανής που σκοτώνει τον καρκίνο και είχε αναπτυχθεί προηγουμένως, που ονομάζεται κινητήρες τύπου Feringa, οι οποίοι θα μπορούσαν επίσης να σπάσουν τις δομές των προβληματικών κυττάρων.

“Πρόκειται για μια εντελώς νέα γενιά μοριακών μηχανών που αποκαλούμε μοριακές κομπρεσέρ”, λέει ο χημικός Τζέιμς Τουρ από το Πανεπιστήμιο Ράις.

“Είναι περισσότερο από ένα εκατομμύριο φορές ταχύτερες στη μηχανική τους κίνηση από τους προηγούμενους κινητήρες τύπου Feringa και μπορούν να ενεργοποιηθούν με φως στο εγγύς υπέρυθρο και όχι με ορατό φως”.

Η χρήση του εγγύς υπέρυθρου φωτός είναι σημαντική επειδή επιτρέπει στους επιστήμονες να εισχωρήσουν βαθύτερα στο σώμα. Ο καρκίνος στα οστά και τα όργανα θα μπορούσε ενδεχομένως να αντιμετωπιστεί χωρίς να χρειάζεται χειρουργική επέμβαση για να φτάσει στην ανάπτυξη του καρκίνου.

 

Σε δοκιμές σε καλλιεργημένα, εργαστηριακά καλλιεργημένα καρκινικά κύτταρα, η μέθοδος του «μοριακού κομπρεσέρ» σημείωσε ποσοστό επιτυχίας 99% στην καταστροφή των καρκινικών κυττάρων. Η προσέγγιση δοκιμάστηκε επίσης σε ποντίκια με όγκους μελανώματος, και τα μισά από τα ζώα δεν εμφάνισαν καρκίνο.

Η δομή και οι χημικές ιδιότητες των μορίων αμινοκυανίνης σημαίνουν ότι παραμένουν συγχρονισμένα με το κατάλληλο ερέθισμα – όπως το φως στο εγγύς υπέρυθρο. Όταν βρίσκονται σε κίνηση, τα ηλεκτρόνια στο εσωτερικό των μορίων σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως πλασμόνια, συλλογικά δονούμενες οντότητες που οδηγούν την κίνηση σε ολόκληρο το μόριο.

 

“Αυτό που πρέπει να τονιστεί είναι ότι ανακαλύψαμε μια άλλη εξήγηση για το πώς μπορούν να λειτουργήσουν αυτά τα μόρια”, λέει ο χημικός Ciceron Ayala-Orozco από το Πανεπιστήμιο Rice.

“Είναι η πρώτη φορά που ένα μοριακό πλασμόνιο αξιοποιείται με αυτόν τον τρόπο για να διεγείρει ολόκληρο το μόριο και να παράγει στην πραγματικότητα μηχανική δράση που χρησιμοποιείται για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου – στην προκειμένη περίπτωση, το σχίσιμο της μεμβράνης των καρκινικών κυττάρων”.

 

Τα πλασμόνια έχουν έναν βραχίονα στη μία πλευρά, βοηθώντας στη σύνδεση των μορίων με τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων, ενώ οι κινήσεις των δονήσεων τα διαλύουν. Είναι ακόμη νωρίς για την έρευνα, αλλά αυτά τα πρώτα ευρήματα είναι πολύ ελπιδοφόρα.

Πρόκειται επίσης για το είδος της απλής, εμβιομηχανικής τεχνικής που τα καρκινικά κύτταρα θα δυσκολευτούν να αναπτύξουν κάποιο είδος αποκλεισμού εναντίον της. Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξετάζουν άλλους τύπους μορίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με παρόμοιο τρόπο

 

“Αυτή η μελέτη αφορά έναν διαφορετικό τρόπο θεραπείας του καρκίνου με τη χρήση μηχανικών δυνάμεων σε μοριακή κλίμακα”, λέει ο Ayala-Orozco.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Chemistry