ทีมวิจัยที่ Karolinska Institute ในสวีเดนได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านการรักษาโรคมะเร็งโดยการพัฒนาอุปกรณ์ DNA nanorobot ที่สามารถเปิดใช้งาน "อาวุธ" ได้อย่างถูกต้องในสภาพแวดล้อมของเนื้องอก microenvironment หลังจากการทดลองของเมาส์การเจริญเติบโตของเนื้องอกลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ 70%ให้ทิศทางใหม่สำหรับการรักษามะเร็ง
การวิจัยได้รับแรงบันดาลใจจากภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์ปี 1966 The Fantastic Journey ซึ่งแสดงให้เห็นถึงแพทย์ที่แคบลงในร่างกายมนุษย์เพื่อการผ่าตัด 58 ปีต่อมาแนวคิดนิยายวิทยาศาสตร์นี้ได้รับการตระหนักในความเป็นจริงและการประยุกต์ใช้นาโนเทคโนโลยีได้เป็นขั้นตอนสำคัญในการรักษาโรคมะเร็ง
ความก้าวหน้าหลักของการวิจัยอยู่ในการสร้าง "สวิตช์ร้ายแรง" ทีมวิจัยได้พัฒนาโครงสร้างที่สามารถจัดระเบียบ "ตัวรับความตาย" บนพื้นผิวของเซลล์เพื่อกระตุ้นให้เซลล์ตาย โครงสร้างนี้มีพื้นฐานมาจากเปปไทด์หกตัวที่ประกอบขึ้นในรูปแบบหกเหลี่ยมในขณะที่หัวของ Nanorobot ซ่อนลิแกนด์พิษหกตัวที่จัดเรียงในรูปแบบหกเหลี่ยม
เทคโนโลยี DNA Origami เป็นกุญแจสำคัญในการศึกษานี้ทำให้นักวิจัยสามารถควบคุมการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของแกนด์ได้อย่างแม่นยำและให้แน่ใจว่าการรวมตัวของตัวรับความตายอย่างเหมาะสม เทคนิคนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกระตุ้นการตายของเซลล์ที่มีประสิทธิภาพและเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับการออกแบบ nanorobots
กลไกการเปิดใช้งานของ "สวิตช์ร้ายแรง" ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด microenvironment รอบเซลล์มะเร็ง ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาปกติอาวุธเปปไทด์ยังคงเฉื่อยและไม่เป็นอันตราย แต่เมื่อค่า pH ลดลงเหลือ 6.5 โครงสร้างดีเอ็นเอคลี่ออกเผยให้เห็นลิแกนด์ cytotoxic ทำให้เกิด "สวิตช์ร้ายแรง"
ทีมวิจัยทำการทดลองในหนูที่มีเนื้องอกมะเร็งเต้านมมะเร็งเต้านมของมนุษย์และผลการวิจัยพบว่าการเจริญเติบโตของเนื้องอกลดลงอย่างมีนัยสำคัญ 70% หลังจากการฉีดอุปกรณ์นาโน ความสำเร็จนี้ให้ความหวังใหม่สำหรับการรักษาโรคมะเร็งในอนาคต
การพัฒนานี้ไม่เพียงแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ยิ่งใหญ่ของนาโนเทคโนโลยีในสาขาการแพทย์ แต่ยังบ่งบอกว่าการขยายอายุการใช้งานในอนาคตของอายุการใช้งานของมนุษย์อาจไม่ใช่ความฝันอีกต่อไป ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของนาโนเทคโนโลยีนวัตกรรมและความก้าวหน้าที่มากขึ้นจะเห็นได้ในการรักษาโรคมะเร็งและสาขาการแพทย์อื่น ๆ
ที่อยู่กระดาษ: https://www.nature.com/articles/S41565-024-01676-4