27/12/2023
Η διέγερση των μορίων αμινοκυανίνης με ακτινοβολία κοντά στο υπέρυθρο φάσμα φωτός τα έκανε να δονούνται συγχρονισμένα, αρκετά για να διασπάσουν τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων.
Τα μόρια αμινοκυανίνης χρησιμοποιούνται ήδη στη βιοαπεικόνιση ως συνθετικές βαφές. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε χαμηλές δόσεις για την ανίχνευση του καρκίνου, παραμένουν σταθερά στο νερό και είναι πολύ καλά 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, υποστηρίζει ότι η νέα προσέγγιση είναι μια αξιοσημείωτη βελτίωση σε σχέση με ένα άλλο είδος μοριακής μηχανικής που σκοτώνει τον καρκίνο και το οποίο αναπτύχθηκε προηγουμένως (κινητήρες τύπου Feringa).
“Πρόκειται για μια εντελώς νέα γενιά μοριακών μηχανών, τις οποίες ονομάζουμε μοριακά σφυριά. Είναι πάνω από ένα εκατομμύριο φορές ταχύτερα στην μηχανική τους κίνηση από τους προηγούμενους κινητήρες τύπου Feringa και μπορούν να ενεργοποιηθούν με σχεδόν υπέρυθρο, παρά με ορατό φως”, είπε ο χημικός James Tour από το Πανεπιστήμιο Rice.
Πώς λειτουργεί κατά του καρκίνου η νέα τεχνολογία
Η χρήση του σχεδόν υπέρυθρου φωτός είναι σημαντική γιατί επιτρέπει στους επιστήμονες να μπουν βαθύτερα στο σώμα. Ο καρκίνος στα οστά και τα όργανα θα μπορούσε ενδεχομένως να αντιμετωπιστεί χωρίς να χρειαστεί χειρουργική επέμβαση για να φτάσει στον καρκινικό όγκο.
Σε δοκιμές σε καλλιεργημένα, εργαστηριακά αναπτυγμένα καρκινικά κύτταρα, η μέθοδος του μοριακού “σφυροκοπήματος” σημείωσε ποσοστό επιτυχίας 99% στην καταστροφή των κυττάρων. Η προσέγγιση δοκιμάστηκε επίσης σε ποντίκια με όγκους μελανώματος και τα μισά ζώα απαλλάχθηκαν πλήρως από τον καρκίνο!
Η δομή και οι χημικές ιδιότητες των μορίων αμινοκυανίνης σημαίνουν ότι παραμένουν σε συγχρονισμό αν λάβουν το σωστό ερέθισμα, όπως το σχεδόν υπέρυθρο φως. Όταν βρίσκονται σε κίνηση, τα ηλεκτρόνια μέσα στα μόρια σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως πλασμόνια (plasmons): 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. Είναι η πρώτη φορά που ένα μοριακό πλασμόνιο χρησιμοποιείται με αυτόν τον τρόπο για να διεγείρει ολόκληρο το μόριο και να παράγει πραγματικά μηχανική δράση που χρησιμοποιείται για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου: σε αυτή την περίπτωση, το σχίσιμο της μεμβράνης των καρκινικών κυττάρων”, λέει ο χημικός Ciceron Ayala-Orozco από το Πανεπιστήμιο Rice.
Πρώιμα αλλά πολύ ελπιδοφόρα αποτελέσματα
Τα πλασμόνια έχουν ένα βραχίονα στην μία πλευρά, βοηθώντας στη σύνδεση των μορίων με τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων, ενώ οι κινήσεις των δονήσεων τα απομακρύνουν. Είναι ακόμη νωρίς στην έρευνα, αλλά αυτά τα αρχικά ευρήματα είναι πολλά υποσχόμενα.
Αυτό είναι επίσης το είδος της απλής, εμβιομηχανικής τεχνικής κατά της οποίας τα καρκινικά κύτταρα θα δυσκολεύονταν να αναπτύξουν κάποιου είδους αποκλεισμό. Στην συνέχεια, οι ερευνητές θα εξετάσουν άλλους τύπους μορίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με παρόμοιο τρόπο.
“Αυτή η μελέτη αφορά έναν διαφορετικό τρόπο αντιμετώπισης του καρκίνου, χρησιμοποιώντας μηχανικές δυνάμεις σε μοριακή κλίμακα”, λέει ο Ayala-Orozco.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Chemistry.
Πηγή: https://www.onmed.gr
