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Arrivano i nanorobot composti da DNA: distruggono velocemente ...

Arrivano i nanorobot composti da DNA: distruggono velocemente …

Ancora buone news sul fronte tumori. Dopo il promettente vaccino contro il cancro che assicura di mettere a tappeto – con una singola dose – il 97% delle forme cancerogene conosciute, ora arriva un’altra interessante novità. Si tratta di un prodotto derivante dalla nanotecnologia – al momento testato solo su modello animale – che ha però dimostrato di essere un’ottima soluzione per far morire di fame le cellule cancerose. Ecco, nel dettaglio, di cosa si tratta.

Chiudono i vasi sanguigni
La peculiarità di questo genere di soluzione è che sembra essere in grado di affamare il tumore portandolo piuttosto rapidamente alla morte. Per farlo, gli scienziati sono riusciti a riprodurre dei piccoli nanorobot composti di frammenti di DNA. Questi sono in gradi di viaggiare all’interno dell’organismo e chiudere i vasi sanguigni che nutrono le cellule cancerose.

Mille volte più piccoli di un capello
I minuscoli robot sono un vero e proprio risultato di nanotecnologia, la sua grandezza, infatti è circa mille volte più piccola di un capello. Il prodotto sembra essere stato ampiamente efficace su tutti e quattro i tipi di tumore testati su modello anomale: ovaie, seno, pelle e polmoni. Ma è molto probabile che funzioni più o meno su tutti.

Un sistema completamente autonomo
«Abbiamo sviluppato il primo sistema robotico completamente autonomo, per un disegno farmacologico molto preciso e una terapia antitumorale mirata», ha dichiarato Hao Yan, direttore del Centro per la progettazione molecolare e la biomimologia dell’Arizona State University Biodesign Institute. «Inoltre, questa tecnologia è una strategia che può essere utilizzata per molti tipi di cancro, dal momento che tutti i vasi sanguigni solidi che alimentano il tumore sono essenzialmente gli stessi», ha detto Yan.

Come funzionano
I ricercatori cinesi lavorano già da cinque anni al progetto. Erano già stati in grado di produrre prodotti nanotecnologici in grado di affamare il tumore. Ma ora sono riusciti a ottenere dei minuscoli robot perfettamente programmabili e autonomi. «Questi nanorobot possono essere programmati per trasportare carichi molecolari e causare blocchi di sangue direttamente in sede tumorale, che possono portare alla morte dei tessuti e ridurre il tumore», ha dichiarato Baoquan Ding, professore all’NCNST, con sede a Pechino, in Cina.

L’enzima che distrugge il tumore
I nanorobot sono tanto evoluti quanto semplici: si tratta di foglietti di DNA delle dimensioni di 90 per 60 milionesimi di millimetro ripiegati su se stessi. All’interno di essi, gli scienziati hanno aggiunto l’enzima trombina. Si tratta di una particolare sostanza capace di formare coaguli che chiudono i vasi sanguigni del tumore.

Viaggio all’interno del cancro
I minuscoli nanorobot vengono iniettati nel paziente – in questo caso roditori affetti da quattro tipi di forme tumorali – allo scopo di viaggiare nel sangue e riconoscere le masse formate da cellule cancerose. Per non sbagliare, sono dotati di una molecola che si lega solo ed esclusivamente alle cellule tumorali. In questo modo i nanorobot sono completamente autonomi e, non appena arrivano nella sede del cancro liberano l’enzima trombina che li uccide, affamandoli.

Distruzione in poche ore
Il trattamento con i nanorobot è stato in grado di bloccare l’irrorazione sanguigna del tumore e ha generato un danno tissutale al tumore entro 24 ore dall’applicazione ma senza alcun effetto avverso sui tessuti sani. Dopo altre 24 ore, l’organismo umano è stato in gradi di degradare i minuscoli prodotti di nanotecnologia senza effetti rilevanti. I primi risultati di trombosi in sede tumorale si sono verificati due giorni dopo, mentre nei tre giorni seguenti sono stati osservati trombi in tutti i vasi tumorali. Molti casi di melanoma presente nei topi è stato eliminato completamente grazie ai nanorobot. «In un modello di topo con melanoma, il nanorobot non solo ha colpito il tumore primario ma ha anche prevenuto la formazione di metastasi, mostrando un potenziale terapeutico promettente», continua Yan. Mentre il tempo di sopravvivenza medio dell’animale è più che raddoppiato rispetto ai trattamenti standard.

Zero effetti collaterali
In più, elemento non di poco rilievo, la tecnica non ha effetti collaterali. E quindi auspichiamo che presto possa soppiantare la chemioterapia. Una cura che alcuni malati di cancro temono ancor di più della malattia stessa. «Il nanorobot si è dimostrato sicuro e immunologicamente inerte per l’uso nei topi e anche nei maiali di Bama in miniatura non sono stati evidenziati cambiamenti rilevabili nella normale coagulazione del sangue o nella morfologia cellulare», ha spiegato Yuliang Zhao, anche professore all’NCNST. «I nanorobot sono decisamente sicuri nei normali tessuti dei topi e dei grandi animali», conferma Guangjun Nie, un altro professore dell’NCNST. Inoltre, gli scienziati sono riusciti a dimostrare come i nanorobot che si diffondevano nel cervello non avessero causato nessun effetto collaterale grave come un ictus.

Una nuova speranza per tutti i malati di cancro
L’idea dei ricercatori rappresenta, indubbiamente, una nuova speranza per tutti i malati di cancro che si vedono costretti a fare terapie estremamente distruttive per poter sopravvivere. Finalmente, in questo caso, si avrebbe a disposizione una soluzione senza effetti collaterali che, chiunque, sarebbe disposto a pagare oro per averla. «Penso che siamo molto più vicini alle applicazioni mediche reali e pratiche della tecnologia. Combinazioni di diversi nanorobot razionalmente progettati che trasportano vari agenti possono aiutare a raggiungere l’obiettivo finale della ricerca sul cancro: l’eradicazione di tumori solidi e metastasi vascolarizzate. Inoltre, l’attuale strategia può essere sviluppata come una piattaforma di somministrazione di farmaci per il trattamento di altre malattie», conclude Yan. La ricerca è stata recentemente pubblicata su Nature Biotechnology.

[1] A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo – Suping Li, Qiao Jiang, Shaoli Liu, Yinlong Zhang, Yanhua Tian, Chen Song, Jing Wang, Yiguo Zou, Gregory J Anderson, Jing-Yan Han, Yung Chang, Yan Liu, Chen Zhang, Liang Chen, Guangbiao Zhou, Guangjun Nie, Hao Yan, Baoquan Ding Yuliang Zhao

[2] Arizona State University. “Cancer-fighting nanorobots programmed to seek and destroy tumors: Study shows first applications of DNA origami for nanomedicine.” ScienceDaily.

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