Cercetătorii au distrus 99% din celulele canceroase printr-o modalitate remarcabilă. Stimularea moleculelor de aminocianină cu lumină în infraroșu apropiat le face să vibreze sincronizat, suficient pentru a rupe membranele celulelor canceroase.
Moleculele de aminocianină sunt deja utilizate în bioimagistică în calitate de coloranți sintetici. Folosite în mod obișnuit în doze mici pentru detectarea cancerului, aceste molecule rămân stabile în apă și se atașează eficient la exteriorul celulelor.
Cercetătorii au distrus 99% din celulele canceroase în laborator
Echipa de cercetare de la Rice University, Texas A&M University și University of Texas a declarat că abordarea lor reprezintă o îmbunătățire semnificativă față de un alt tip de „mașină moleculară” pentru distrugerea celulelor canceroase, dezvoltată anterior, cunoscută sub numele de motoare Feringa. Aceste motoare Feringa erau capabile să descompună structurile celulelor, dar noile „ciocane moleculare” sunt mult mai eficiente.
„Aceasta este o generație cu totul nouă de mașini moleculare, pe care le numim ciocane moleculare. Acestea sunt de peste un milion de ori mai rapide în mișcarea lor mecanică decât motoarele Feringa și pot fi activate cu lumină în infraroșu apropiat, în loc de lumină vizibilă.”, a declarat chimistul James Tour de la Universitatea Rice, când rezultatele au fost publicate în decembrie 2023.[studiu]
Utilizarea luminii în infraroșu apropiat este esențială, deoarece permite penetrarea mai adâncă în țesuturile corpului, ceea ce ar putea permite tratarea cancerelor din oase și organe fără intervenție chirurgicală invazivă.
În testele efectuate pe celule canceroase cultivate în laborator, metoda „jackhammer”-ului molecular a demonstrat o rată de succes de 99% în distrugerea celulelor. Abordarea a fost testată și pe șoareci cu tumori de melanom, iar jumătate dintre animalele tratate au scăpat complet de cancer.
Structura și proprietățile chimice ale moleculelor de aminocianină permit acestora să rămână sincronizate cu stimulul potrivit – în acest caz, lumina în infraroșu apropiat. Atunci când sunt activate, electronii din interiorul moleculelor formează plasmoni, entități care vibrează colectiv, determinând mișcarea întregii molecule.[sursa]
„Este important de subliniat că am descoperit o altă explicație pentru modul în care aceste molecule funcționează. Este pentru prima dată când un plasmon molecular este utilizat în acest mod pentru a excita întreaga moleculă și a produce o acțiune mecanică concretă – în acest caz, ruperea membranei celulelor canceroase.”, a declarat chimistul Ciceron Ayala-Orozco de la Universitatea Rice.
Plasmonii au o structură asemănătoare unui braț, care ajută la conectarea moleculelor de aminocianină la membranele celulelor canceroase, în timp ce mișcările lor vibrante sparg aceste membrane. Cercetarea este încă în faza incipientă, dar rezultatele preliminare sunt extrem de promițătoare.
Aceasta este, de asemenea, o tehnică biomecanică simplă, împotriva căreia celulele canceroase ar avea dificultăți să dezvolte rezistență. În continuare, cercetătorii explorează alte tipuri de molecule care ar putea fi utilizate în mod similar.
„Acest studiu deschide o nouă cale pentru tratarea cancerului, folosind forțe mecanice la scară moleculară.”, a concluzionat Ayala-Orozco.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante:
