Επιστήμονες στις ΗΠΑ ανακάλυψαν μια πρωτοποριακή μέθοδο καταστροφής των καρκινικών κυττάρων με τη χρήση δονούμενων μορίων, η οποία ενδεχομένως θα φέρει επανάσταση στη θεραπεία του καρκίνου. Διεγείροντας τα μόρια αμινοκυανίνης με σχεδόν υπέρυθρο φως τα έκαναν να δονούνται συγχρονισμένα με αποτέλεσμα να ώστε να διασπάσουν τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων.
Τα μόρια αμινοκυανίνης χρησιμοποιούνται ήδη στη βιοαπεικόνιση ως συνθετικές χρωστικές ουσίες. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε χαμηλές δόσεις για την ανίχνευση του καρκίνου, παραμένουν σταθερές στο νερό και προσκολλώνται στο εξωτερικό των κυττάρων.
«Πρόκειται για μια εντελώς νέα γενιά μοριακών μηχανών που αποκαλούμε μοριακά κομπρεσέρ», δήλωσε ο χημικός Τζέιμς Τουρ από το Πανεπιστήμιο Ράις του Τέξας.
«Είναι περισσότερο από ένα εκατομμύριο φορές ταχύτεροι στη μηχανική τους κίνηση από τους προηγούμενους κινητήρες τύπου Feringa και μπορούν να ενεργοποιηθούν με σχεδόν υπέρυθρο φως αντί για ορατό φως», πρόσθεσε.
Η χρήση του υπέρυθρου φάσματος είναι σημαντική επειδή επιτρέπει στους επιστήμονες να εισχωρήσουν βαθύτερα στο σώμα. Ο καρκίνος στα οστά και τα όργανα θα μπορούσε ενδεχομένως να αντιμετωπιστεί χωρίς χειρουργική επέμβαση.
Σε δοκιμές σε εργαστηριακά καλλιεργημένα καρκινικά κύτταρα, η μέθοδος του μοριακού κομπρεσέρ σημείωσε 99% επιτυχία στην καταστροφή των κυττάρων.
Χάρη στη δομή και τις χημικές ιδιότητές τους, τα μόρια αμινοκυανίνης παραμένουν συγχρονισμένα με το κατάλληλο ερέθισμα – όπως το εγγύς υπέρυθρο φως. Όταν βρίσκονται σε κίνηση, τα ηλεκτρόνια στο εσωτερικό των μορίων σχηματίζουν τα πλασμόνια, συλλογικά δονούμενες οντότητες που μεταδίδουν την κίνηση σε ολόκληρο το μόριο.
«Αυτό που πρέπει να τονιστεί είναι ότι ανακαλύψαμε μια άλλη εξήγηση για το πώς μπορούν να λειτουργήσουν αυτά τα μόρια», δήλωσε ο χημικός Σισερόν Αγιάλα-Ορόζκο από το Πανεπιστήμιο Ράις στο Τέξας.
«Είναι η πρώτη φορά που ένα μοριακό πλασμόνιο αξιοποιείται με αυτόν τον τρόπο για να διεγείρει ολόκληρο το μόριο και να παράγει μηχανική δράση που χρησιμοποιείται για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου – στην προκειμένη περίπτωση τη διάσπαση της μεμβράνης των καρκινικών κυττάρων», πρόσθεσε.
Τα πλασμόνια διαθέτουν έναν «βραχίονα» ο οποίος συνδέει τα μόρια με τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων και στη συνέχεια η κίνηση από τις δονήσεις τα διαλύουν. Αν και η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο, τα πρώτα ευρήματα είναι πολύ ελπιδοφόρα. Πρόκειται επίσης για ένα είδος απλής, εμβιομηχανικής τεχνικής την οποία τα καρκινικά κύτταρα θα δυσκολευτούν να αντιμετωπίσουν.
Στην επόμενη φάση, οι ερευνητές θα εξετάσουν άλλους τύπους μορίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με παρόμοιο τρόπο.
«Αυτή η μελέτη αφορά έναν διαφορετικό τρόπο θεραπείας του καρκίνου με τη χρήση μηχανικών δυνάμεων σε μοριακή κλίμακα», κατέληξε ο Αγιάλα-Ορόζκο.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Nature Chemistry».
