Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Nature Biotecnology dergisinde yayınlanan çalışmaya göre, DNA nanorobotlar kan yoluyla seyahat ederek tümörleri bulur ve farelerde kanserli hücrenin ölümünü tetikleyen ve kan pıhtılaşmasını sağlayan bir proteini ilaç olarak salarlar.

Kanada Guelph Üniverstesi’nde Biyomühendis Suresh Neethirajan “Kanser tedavisinde DNA bazlı nanobiyorobotlarla bölgeye özel ilaç salım sisteminin aslında mümkün olduğu gösterildi. Bu kanser yüzeyindeki biyoişaretlerin tanınması  ve bu tanınma sonucu ona özel davranılmasının bir kombinasyonuyla oluyor.” şeklinde konuştu.

Araştırmacılardan Hao Yan, uluslararası bir gruptan oluşan araştırmacıların insanlarda kanser tedavisinde nanorobotların tasarımı için bir yol bulmak amacıyla araştırmalara başladıklarını söyledi.

Yan ve meslektaşları ilk olarak kendi kendini birleşen, dikdörtgen şeklinde, trombin ve kan pıhtılaşmasından sorumlu bir protein bağlı levha şeklinde DNA origami ürettiler. Sonra, dikdörtegenin uzun kenarlarına DNA bağlayıcılar yerleştirdiler. Böylece içinde trombin olan tübüler bir nanorobot meydana getirdiler. Ayrıca araştırmacılar nanorobotun yüzeyine, tümör kan damarı hücreleri yüzeyinde özgü bir protein olan nükloline bağlandığında eriyen bağlayıcılar tasarladılar. Böylece tüp açılıp kargosunu iletebiliyor.

Nanorobot tasarımı, Trombin pembeyle,nükleolin mavi ile gösteriliyor. S. LI ET AL., NATURE BIOTECHNOLOGY, 2018

Bilim insanları ardından meme kanseri olan farelere nanorobotları enjekte ettiler. Robotlar tümör bölgelerine giderek damaralara tutundu ve 48 saat içinde sadece tümör damarlarında kapsamlı bir pıhtılaşma (blod clot) sağladı. Bu damar pıhtılaşması tümör hücrelerin ölümünü sağladı. Sadece küçük tümörler kaldı. Böylece Yan ve ekibi nanorobotların kanser hastaların hayatta kalma şansının artırdığını buldu. Ayrıca Yan ve ekibi aynı zamanda farelerde ovaryum kanser hücreleri ve melanoma kanser modelinde küçük tümörlerde de nanorobot tedavisinin hayatta kalma şansının yükselttiğini buldular.

Tenessee Üniversitesi’nden Scott Lenaghan kanser tedavisinde tümör hücrelerine spesifik bağlanmanın en kilit nokta olduğunu söyledi. Bundan sonraki adımın ise konak organizmada immün sistemin cevabı ve tespit edilmemiş pıhtılaşmaların zararları var mı onu araştırmak ve tümör bölgelerine ne kadar trombin aktarıldığını bulmak olduğunu belirtti.  
Araştırmacılar  domuzlarda nanorobotların ana dokularda pıhtılaşmaya sebebiyet vermediğini gösterdiler. Fakat Yan daha fazla araştırmaya gerek olduğunu söyledi. 
Houston Methodist Hospital ve Weill Cornell Medical College ‘dan Biyomedikal mühendisi Mauro Ferrari fare modelinden insana geçişin büyük bir adım olduğunu söyledi. Nükleolini hedeflemenin ve trombin iletmenin klinik sonuçlarının henüz açık olmadığını fakat çalışmanın çığır açan bir atılım olduğunu, benzer yaklaşımların farklı alanlara da uygulanabileceğini, heyecan verici bu buluşun büyük sonuçları olacağını ekledi.

Çeviri: https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/51717/title/DNA-Robots-Target-Cancer/
Yayın: S. Li et al., “A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo,” Nature Biotechnology, doi:10.1038/nbt.4071, 2018.