Revolučná metóda v boji proti rakovine využíva molekulárne zbíjačky

V boji proti rakovine sa otvára nová, vzrušujúca kapitola, ktorá sľubuje revolúciu v liečbe. Vedci vyvinuli prelomovú metódu využívajúcu „molekulárne zbíjačky“ aktivované blízkym infračerveným (NIR) svetlom, ktoré sú schopné zničiť až 99 percent rakovinových buniek v laboratórnych podmienkach a viesť k úplnej remisii nádorov u polovice liečených myší. Tento prístup je neinvazívny a vysoko účinný, čím ponúka sľubnú alternatívu k tradičným metódam, ako je chemoterapia alebo ožarovanie.  

Základom tejto prelomovej technológie sú molekuly nazývané aminokyaníny, trieda farbív dlho používaných v medicínskom zobrazovaní. Keď sú tieto molekuly vystavené NIR svetlu, začnú vibrovať po celej svojej štruktúre v procese nazývanom vibronicky riadená akcia (VDA). Tieto „celotelové molekulárne vibrácie“ rezonujú pri subpikosekundových rýchlostiach, čo je menej ako jedna bilióntina sekundy. Tento mechanický pohyb preráža otvory v membráne rakovinovej bunky, čo vedie k jej rýchlej smrti.

Jav, ktorý túto akciu poháňa, sa nazýva vibronická väzba, ktorá kombinuje elektronické oscilácie a atómové vibrácie do jedného hybridného pohybu, rovnomerne rozširujúceho energiu po celej molekule, čo vedie k silnému a zjednotenému úderu proti bunkovej membráne. Molekuly sú navyše špeciálne navrhnuté tak, aby sa prichytili na lipidovú dvojvrstvu, vonkajší obal bunky, čím zaisťujú presné dodanie vibračného úderu presne tam, kde je to potrebné.  

Toto objavenie predstavuje významný posun od tradičných liečebných postupov rakoviny, ktoré sa primárne spoliehajú na chemické alebo radiačné terapie. Využitím presných mechanických síl na molekulárnej úrovni táto metóda obchádza mnohé obranné mechanizmy, ktoré si rakovinové bunky vyvinuli proti chemickým látkam, ako sú inhibítory reaktívnych foriem kyslíka. To naznačuje rastúci trend v medicínskom výskume skúmať fyzikálne princípy a nanotechnológie na prekonanie biologických výziev, čo potenciálne vedie k terapiám s menšími systémovými vedľajšími účinkami a vyššou špecifickosťou.  

Kľúčovou výhodou tejto techniky je použitie infračerveného svetla. Na rozdiel od ultrafialového alebo viditeľného svetla, ktoré preniká do tkanív len do hĺbky približne jedného milimetra, NIR svetlo dokáže preniknúť až do hĺbky 10 centimetrov do ľudského tela. Táto schopnosť hlbokého prieniku je obrovským pokrokom, pretože umožňuje liečbe dosiahnuť hlboko uložené nádory, ktoré sú pre iné svetelné terapie nedostupné. Výsledky laboratórnych testov sú mimoriadne sľubné: molekuly eliminovali 99 percent ľudských melanómových buniek pestovaných v Petriho miskách.

V myšacích modeloch dosiahla polovica zvierat liečených týmto prístupom úplnú remisiu nádorov. Kombinácia vysoko špecifického molekulárneho zacielenia (aminokyaníny prichytávajúce sa na bunkové membrány) a hlbokého prieniku NIR svetla znamená, že táto technológia má potenciál revolucionalizovať liečbu rakoviny minimalizovaním vedľajších škôd na zdravých bunkách. Súčasné terapie majú často systémové vedľajšie účinky. Táto metóda ponúka cestu k precíznej medicíne, kde sa liečba dodáva presne tam, kde je to potrebné, a vtedy, keď je to potrebné.

Technológia otvára dvere aj pre ďalšie aplikácie, ako sú sondy citlivé na NIR svetlo, ktoré dokážu cieliť na špecifické proteíny alebo rakovinové markery pre presnejšie chirurgické odstránenie. Okrem toho sa skúmajú nanočastice navrhnuté tak, aby uvoľňovali lieky len pri aktivácii NIR svetlom, čo umožňuje kontrolované a cielené dodávanie liečiv. To naznačuje všestrannú platformu pre diagnostiku aj terapiu, ktorá zvyšuje účinnosť a zároveň znižuje toxicitu.  

Zdroj: thebrighterside.news.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}