Injeksioni i Nano-Pajisjes së ADN-së është bërë e mundur të jetë i sigurt për përdorim mjekësor

Aftësia për të krijuar struktura të ADN-së për përdorim në aplikime biomjekësore si krijimi i vaksinimeve ose sistemeve të shpërndarjes së ilaçeve është bërë e mundur nga përparimet në nanoteknologji, por një studim i fundit në minj shikon sigurinë e teknologjisë.

Shkencëtarët mund të ndërtojnë një sërë pajisjesh të vogla me struktura të ndërlikuara që mund të implantohen në trup për të transportuar medikamente ose për të kryer detyra të tjera duke përdorur një metodë të quajtur ADN Origami (DO), e cila përfshin palosjen e fijeve plotësuese të ADN-së në spirale të dyfishta në mënyrë të përsëritur. Megjithatë, për shkak të faktit se kjo teknologji është ende në fillimet e saj, ka mosmarrëveshje midis ekspertëve nëse nanostrukturat mund të shkaktojnë përgjigje të rrezikshme imune ose të jenë toksike në mënyra të tjera në sistemet e kafshëve.

Studiuesit nga Universiteti Shtetëror i Ohajos kanë bërë tani një hap fillestar për të dhënë një përgjigje për këtë pyetje. Hulumtimi, i cili u botua së fundmi në revistën Small, zbuloi se ndërsa sasi të mëdha të këtyre pajisjeve të ADN-së mund të ndikojnë disi në sistemin imunitar, ai nuk është mjaftueshëm i shënuar për të qenë i dëmshëm. Rezultatet e tyre nënkuptojnë gjithashtu se disa aplikime mjekësore mund të përfitojnë më shumë nga forma të ndryshme.

“ADN-ja është e pabesueshme për sa i përket ndërtimit dhe se si mund të manipulohet dhe projektohet për të formuar nano-robotë në një mënyrë shumë të koordinuar,” tha Christopher Lucas, autori kryesor i studimit dhe një shkencëtar kërkimor në inxhinierinë mekanike dhe të hapësirës ajrore në shtetin Ohio. . “Ne besojmë se kjo teknologji, e cila ka një potencial të jashtëzakonshëm, mund të përdoret për të diagnostikuar, trajtuar dhe parandaluar sëmundjet.”

Për të testuar nëse kjo mund të bëhet në mënyrë të sigurtë, ekipi i Lucas përdori minj për të krahasuar shpërndarjen biologjike dhe toksicitetin e dy nanostrukturave të dallueshme: një trekëndësh të sheshtë 2D me një shtresë të quajtur “Tri” dhe një strukturë 3D në formë shufre që iu dha emri ” Kali.” Gjatë një periudhe prej 10 ditësh, rreth 60 minjsh femra iu dhanë vazhdimisht injeksione IV të të dy strukturave DO. Por për të testuar me të vërtetë sigurinë, studiuesit në mënyrë të përsëritur i dozuan minjtë në një përqendrim 10 herë më të madh se në studimet e mëparshme.

Studiuesit panë se Tri dhe Horse krijuan përgjigje inflamatore të varura nga forma, por për shkak se përgjigja u zvogëlua me kalimin e kohës, ata treguan se reagimi imunitar ishte relativisht i padëmshëm në planin afatgjatë. “Ishte një përgjigje modeste imune, por nuk ishte toksike për kafshët,” tha Lucas. “Të kuptuarit e kësaj ishte me të vërtetë thelbësore ndërsa ne shkojmë drejt zhvillimit paraklinik dhe gatimit të teknologjisë për aplikimet e shpërndarjes së barnave.”

Kur eksperimenti përfundoi, ekipi gjithashtu mblodhi dhe imazhoi të gjitha organet kryesore të minjve, gjakun dhe urinën për të gjurmuar shpërndarjen përfundimtare të pajisjes në të gjithë trupin. Rezultatet treguan se të dy llojet e nanostrukturave u përvetësuan nga një sërë qelizash imune, por sasia e DO e mbetur ende pas ndryshonte për shkak të përqendrimeve të tyre origjinale dhe sa kohë ato përshkuan trupin. Për shkak se ato janë biokompatibile, nanostrukturat gjithashtu ndodhin që ta pastrojnë trupin relativisht shpejt, tha Lucas. Dhe kjo është një gjë e mirë, veçanërisht nëse shkencëtarët duan të sigurojnë që këto pajisje mund të përdoren për të synuar vetëm qelizat e sëmura.

Por është e vështirë të parashikohen sfidat që llojet e tjera të nanostrukturave mund të hasin brenda trupit të njeriut ose të kafshëve.

“Sapo t’i vendosni gjërat në një sistem biologjik, ka shumë ndryshueshmëri për të llogaritur,” tha bashkëautori i studimit Carlos Castro, profesor i inxhinierisë mekanike dhe të hapësirës ajrore.

Sa i përket asaj që do të ndodhë më pas, meqenëse ata kanë treguar se teknologjia nuk është toksike për minjtë, ekipi dëshiron të fillojë të ngarkojë pajisjet me ilaçe kimioterapie dhe të fillojë të mësojë se si t’i përdorë pajisjet për të synuar në mënyrë efektive qelizat e kancerit te kafshët. “Ne thjesht po gërvishtim sipërfaqen,” tha Castro. “Ne po zbulojmë një grup krejtësisht të ri pyetjesh interesante në të cilat mund të gërmojmë më thellë.”