Oamenii de știință au descoperit o modalitate remarcabilă de a distruge celulele canceroase. Un studiu publicat anul trecut a constatat că moleculele de aminocianină stimulatoare cu lumină în infraroșu apropiat le-au făcut să vibreze în sincron, suficient pentru a sparge membranele celulelor canceroase.
Moleculele de aminocianină sunt deja folosite în bioimagini ca coloranți sintetici. Folosite în mod obișnuit în doze mici pentru a detecta cancerul, rămân stabile în apă și sunt foarte bune în a se atașa de exteriorul celulelor.
Echipa de cercetare de la Universitatea Rice, Universitatea Texas A&M și Universitatea din Texas, a spus că abordarea lor este o îmbunătățire semnificativă față de un alt tip de mașină moleculară de ucidere a cancerului dezvoltată anterior, numită motoare de tip Feringa, care ar putea sparge și structurile problematice. celule.
„Este o generație cu totul nouă de mașini moleculare pe care le numim ciocane pneumatice moleculare”, a spus chimistul James Tour de la Universitatea Rice, când rezultatele au fost publicate în decembrie 2023.
„Ele sunt de peste un milion de ori mai rapide în mișcarea lor mecanică decât fostele motoare de tip Feringa și pot fi activate cu lumină în infraroșu apropiat, mai degrabă decât cu lumină vizibilă”.
Utilizarea luminii în infraroșu apropiat este importantă, deoarece le permite oamenilor de știință să pătrundă mai adânc în corp. Cancerul din oase și organe ar putea fi tratat fără a fi nevoie de intervenție chirurgicală pentru a ajunge la creșterea cancerului.
În testele efectuate pe celule canceroase cultivate în laborator, metoda ciocanului pneumatic molecular a înregistrat o rată de 99% la distrugerea celulelor. Abordarea a fost testată și pe șoareci cu tumori melanom, iar jumătate dintre animale au devenit fără cancer.
Structura și proprietățile chimice ale moleculelor de aminocianină înseamnă că acestea rămân sincronizate cu stimulul potrivit, cum ar fi lumina infraroșie apropiată. Când sunt în mișcare, electronii din interiorul moleculelor formează ceea ce este cunoscut sub numele de plasmoni, entități care vibrează în mod colectiv, care conduc mișcarea în întreaga moleculă.
„Ceea ce trebuie subliniat este că am descoperit o altă explicație pentru modul în care aceste molecule pot funcționa”, a spus chimistul Ciceron Ayala-Orozco de la Universitatea Rice.
„Este prima dată când un plasmon molecular este utilizat în acest mod pentru a excita întreaga moleculă și pentru a produce efectiv acțiune mecanică folosită pentru a atinge un anumit obiectiv – în acest caz, ruperea membranei celulelor canceroase”.
Plasmonii au un braț pe o parte, ajutând la conectarea moleculelor la membranele celulelor canceroase, în timp ce mișcările vibrațiilor le despart. Este încă devreme pentru cercetare, dar aceste descoperiri inițiale sunt foarte promițătoare.
Acesta este, de asemenea, genul de tehnică simplă, biomecanică, împotriva căreia celulele canceroase le-ar fi greu să evolueze un fel de blocaj. În continuare, cercetătorii se uită la alte tipuri de molecule care pot fi utilizate în mod similar
„Acest studiu este despre o modalitate diferită de a trata cancerul folosind forțe mecanice la scară moleculară”, a spus Ayala-Orozco.
Cercetarea a fost publicată în Chimia naturii.
O versiune anterioară a acestui articol a fost publicată în decembrie 2023.