Naučnici su otkrili izvanredan novi način uništavanja ćelija raka. Stimulisanje molekula aminocijanina skoro infracrvenom svetlošću izazvalo je njihovu sinhronizovanu vibraciju, dovoljno da razbije membrane ćelija raka.
Molekuli aminocijanina se već koriste u bioimadžingu kao sintetičke boje. Obično se koriste u malim dozama za otkrivanje raka, oni ostaju stabilni u vodi i veoma su dobri u vezivanju za spoljašnje ćelije.
Istraživački tim sa Univerziteta Rajs, Teksaškog univerziteta A&M i Univerziteta u Teksasu rekao je da je novi pristup značajno poboljšanje u odnosu na drugu vrstu prethodno razvijene molekularne mašine za ubijanje raka, nazvanu motori tipa Feringa, koji takođe mogu da razbiju strukture problematične ćelije.
„To je čitava nova generacija molekularnih mašina koje nazivamo molekularnim čekićima“, rekao je hemičar Džejms Tur sa Univerziteta Rajs, kada su rezultati objavljeni u decembru 2023.
„Oni su više od milion puta brži u svom mehaničkom kretanju od bivših motora tipa Feringa, i mogu se aktivirati skoro infracrvenom svetlošću, a ne vidljivom svetlošću.“
Upotreba bliske infracrvene svetlosti je važna jer omogućava naučnicima da uđu dublje u telo. Rak kostiju i organa potencijalno bi se mogao lečiti bez potrebe za operacijom da bi se došlo do rasta raka.
U testovima na kultivisanim ćelijama raka uzgojenim u laboratoriji, metod molekularnog čekića postigao je 99 procenata stope pogodaka pri uništavanju ćelija. Pristup je takođe testiran na miševima sa tumorima melanoma, a polovina životinja je ostala bez raka.
Struktura i hemijska svojstva molekula aminocijanina znače da ostaju u sinhronizaciji sa pravim stimulusom – kao što je bliska infracrvena svetlost. Kada su u pokretu, elektroni unutar molekula formiraju ono što je poznato kao plazmoni, kolektivno vibrirajući entiteti koji pokreću kretanje kroz ceo molekul.
„Ono što treba istaći je da smo otkrili još jedno objašnjenje kako ovi molekuli mogu da funkcionišu“, rekao je hemičar Ciceron Aiala-Orozco sa Univerziteta Rajs.
„Ovo je prvi put da se molekularni plazmon koristi na ovaj način da pobuđuje ceo molekul i da zapravo proizvede mehaničku akciju koja se koristi za postizanje određenog cilja – u ovom slučaju, kidanje membrane ćelija raka.“
Plazmoni imaju krak na jednoj strani, pomažući da se molekuli povežu sa membranama ćelija raka, dok ih pokreti vibracija razbijaju. Još su rani dani za istraživanje, ali ovi početni nalazi su veoma obećavajući.
Ovo je takođe vrsta jednostavne, biomehaničke tehnike protiv koje bi ćelijama raka bilo teško da razviju neku vrstu blokade. Zatim, istraživači gledaju na druge vrste molekula koji se mogu koristiti na sličan način
„Ova studija govori o drugačijem načinu lečenja raka korišćenjem mehaničkih sila na molekularnoj skali“, rekla je Aiala-Orozco.
