با تلاش پژوهشگران محقق شد

ساخت کاوشگر سرطان با استفاده از DNA

پژوهشگران نشان دادند که با استفاده از رشته‌های DNA می‌توان روباتی ساخت که قابلیت تشخیص و درمان بیماری‌هایی نظیر سرطان را دارد.

کد خبر: ۹۰۰۲۷۶

شنبه - ۰۶ دی ۱۳۹۹ / December 26, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، پژوهشگران دانشگاه ITMO نانوروباتی از جنس DNA ساختند که به‌طور بالقوه می‌تواند نه تنها برای از بین بردن سلول‌های سرطانی، بلکه برای قرار دادن آن‌ها در بدن نیز مورد استفاده قرار گیرد.

این تحقیق با آزمایش روی سلول‌های زنده و به‌طور بالقوه روی حیوانات دنبال خواهد شد. یکی از مهمترین مشکلاتی که محققان باید حل کنند، چگونگی تحویل نانوروبات به سلول‌های آسیب‌دیده است. در حال حاضر، کار روی چنین سیستم انتقال دارویی در آزمایشگاه‌های مختلف از جمله دانشگاه ITMO انجام می‌شود.

دانشگاه ITMO (سن پترزبورگ) یک دانشگاه تحقیقاتی ملی و موسسه شماره یک آموزش عالی روسیه در زمینه فناوری‌های اطلاعات و فوتونیک است. این دانشگاه رهبر ده‌ها پروژه در برنامه تعالی دانشگاهی روسیه است.

توسعه و تولید دارو‌های موثر در درمان سرطان، بدون عوارض جانبی شدید یکی از مهمترین وظایفی است که شیمی‌دانان، داروسازان و زیست‌شناسان با آن روبرو هستند. دانشمندان امید زیادی به ژن درمانی دارند که با جهش‌های رخ داده در سلول‌ها مقابله می‌کند.

اکاترینا گونچاروا، یکی از محققان این پروژه می‌گوید: «DNA بنیاد یک سلول محسوب می‌شود، این ماده حاوی مواد ژنتیکی سلول بوده که به‌منظور رمزگذاری پروتئین‌هایی که برای وجود سلول حیاتی هستند، لازم است. هنگامی‌که یک سلول سرطانی می‌شود، منجر به تغییر در ژنوم شده که در ادامه بدن شروع به سنتز پروتئین‌های «بد» می‌کند، پروتئین‌هایی که مورد نیاز بدن ما نیست. در نتیجه، سلول‌ها به‌طور غیرقابل کنترل شروع به تکثیر می‌کنند و تومور بزرگتر می‌شود.»

در این میان اگر بتوان تولید پروتئین‌های مربوط به بیماری را مسدود کرد، سلول‌های سرطانی، دیگر قادر به تکثیر نخواهند بود و از بین می‌روند. آنزیم‌های DNA به نام دئوکسی ریبوزیم‌ها، در شرایط خاص می‌توانند پیوند‌ها را در یک رشته RNA جدا کنند. محققان تصمیم گرفتند از این ویژگی استفاده کرده و نانوروبات‌هایی را براساس دی اکسیریبوزیم‌های مصنوعی ایجاد کردند.

اکاترینا گونچاروا افزود: «نانوروبات مبتنی بر DNA ما از دو قسمت تشکیل شده است: یک بخش تشخیصی و یک بخش درمانی. بخش درمانی یک رشته RNA بیماری‌زا را از بین می‌برد، در واقع هرچه بیشتر آن را از بین ببریم، پروتئین مضر کمتری تولید می‌شود. قسمت دوم این ربات به ما امکان می‌دهد سلول‌های بیماری‌زا را تشخیص دهیم، اگر یک مولکول RNA «نادرست» در سلول وجود داشته باشد، این ماده با یک الیگونوکلئوتید اصلاح شده شیمیایی به سلول متصل شده و به‌طور مصنوعی وارد سلول می‌شود، رشته RNA را می‌شکافد و پدیده فلورسانس اتفاق می‌افتد.»

در حال حاضر، این آزمایش‌ها با استفاده از ژن KRAS در محیط‌های شیمیایی انجام می‌شود، ژنی که در بیشتر بیماری‌های مربوط به سرطان به‌عنوان «سوئیچ مولکولی» برای القای تقسیم سلولی عمل می‌کند. این نانوروبات قادر به شناسایی یک رشته RNA بیماری‌زا و از بین بردن آن است.

در سال ۲۰۱۶، دانشگاه ITMO به دلیل محیط منحصر به فرد خود که علم، آموزش و نوآوری‌ها را به هم پیوند می‌دهد، مدال یونسکو برای «توسعه علوم و فناوری‌های نانو» را دریافت کرد.