איור של תא סרטני. (ספריית תמונות מדע/Canva Pro)
מדענים גילו דרך יוצאת דופן להרוס. מחקר שפורסם בשנה שעברה מצא מגרהמולקולות אמינוציאניןעם אור קרוב לאינפרא אדום גרם להם לרטוט בסנכרון, מספיק כדי לפרק את הממברנות שלתאים.
מולקולות אמינוציאנין כבר משמשות בהדמיה ביולוגית כצבעים סינתטיים. הם משמשים בדרך כלל במינונים נמוכים לאיתור סרטן, הם נשארים יציבים במים וטובים מאוד בחיבור לחלק החיצוני של התאים.
צוות המחקר מאוניברסיטת רייס, אוניברסיטת טקסס A&M ואוניברסיטת טקסס, אמר שהגישה שלהם היא שיפור ניכר לעומת סוג אחר של מכונה מולקולרית הורגת סרטןשפותח בעבר,המכונים מנועים מסוג Feringa, שיכולים גם לשבור את המבנים של תאים בעייתיים.
"זה דור חדש לגמרי של מכונות מולקולריות שאנו מכנים jackhammers מולקולרי",אמרהכימאי ג'יימס טור מאוניברסיטת רייס, כאשר התוצאות פורסמו בדצמבר 2023.
"הם מהירים יותר מפי מיליון בתנועה המכנית שלהם מאשר המנועים לשעבר מסוג Feringa, וניתן להפעיל אותם עם אור קרוב לאינפרא אדום ולא אור נראה."
השימוש באור קרוב לאינפרא אדום חשוב מכיוון שהוא מאפשר למדענים להיכנס עמוק יותר לתוך הגוף. סרטן בעצמות ובאיברים יכול להיות מטופל ללא צורך בניתוח כדי להגיע אל.
בבדיקות על תאים סרטניים מתורבתים שגדלו במעבדה, השיטה המולקולרית ג'ק-האמר השיגה שיעור פגיעה של 99 אחוז בהשמדת התאים. הגישה נבדקה גם על עכברים עםגידולי מלנומה, וחצי מהחיות הפכו ללא סרטן.
המבנה והתכונות הכימיות של מולקולות אמינוציאנין אומר שהן נשארות מסונכרנות עם הגירוי הנכון - כמו אור קרוב לאינפרא אדום. כאשר הם בתנועה, האלקטרונים בתוך המולקולות יוצרים את מה שמכונהפלסמונים, ישויות רוטטות קולקטיביות המניעות תנועה על פני כל המולקולה.
"מה שצריך להדגיש הוא שגילינו הסבר נוסף לאופן שבו מולקולות אלו יכולות לעבוד",אמרהכימאי Ciceron Ayala-Orozco מאוניברסיטת רייס.
"זו הפעם הראשונה שפלסמון מולקולרי מנוצל בדרך זו כדי לרגש את המולקולה כולה ולמעשה לייצר פעולה מכנית המשמשת להשגת מטרה מסוימת - במקרה זה, קריעת קרום תאי סרטן".
לפלסמונים יש זרוע בצד אחד, שעוזרת לחבר את המולקולות ל-ממברנות בזמן שהתנועות של התנודות מפריכות אותן. זה עדיין ימים מוקדמים למחקר, אבל הממצאים הראשוניים הללו מבטיחים מאוד.
זה גם סוג הטכניקה הביומכנית הפשוטה שלתאים סרטניים יהיה קשה לפתח איזושהי. בשלב הבא, החוקרים בוחנים סוגים אחרים של מולקולות שניתן להשתמש בהן באופן דומה
"מחקר זה עוסק בדרך שונה לטיפול בסרטן באמצעות כוחות מכניים בקנה מידה מולקולרי,"אמראילה-אורוצ'ו.
המחקר פורסם בכימיה של הטבע.
גרסה קודמת של מאמר זה פורסמה בדצמבר 2023.
