Naučnici su otkrili izvanredan način uništavanja stanica raka.
Studija objavljena prošle godine otkrila je da stimuliranje molekula aminocijanina svjetlom bliskim infracrvenom uzrokuje njihovo sinkronizirano vibriranje, dovoljno da razbije membrane stanica raka.
Molekule aminocijanina već se koriste u bioimagingu kao sintetske boje. Obično se koriste u malim dozama za otkrivanje raka, ostaju stabilni u vodi i vrlo se dobro pričvršćuju na vanjsku stranu stanica, javlja Science Alert.
Istraživački tim sa Sveučilišta Rice, Teksaškog sveučilišta A&M i Teksaškog sveučilišta rekao je da je njihov pristup značajno poboljšanje u odnosu na drugu vrstu prethodno razvijenih molekularnih strojeva koji ubijaju rak, nazvane motori Feringa tipa, koji bi također mogli razbiti strukture problematičnih stanice.
"To je potpuno nova generacija molekularnih strojeva koje nazivamo molekularnim udarnim čekićima", rekao je kemičar James Tour sa Sveučilišta Rice, kada su rezultati objavljeni u decembru 2023.
"Oni su više od milion puta brži u svom mehaničkom kretanju od nekadašnjih Feringa motora, i mogu se aktivirati svjetlom bliskim infracrvenom, a ne vidljivom svjetlošću."
Korištenje bliskog infracrvenog svjetla važno je jer omogućuje naučnicima da uđu dublje u tijelo. Rak u kostima i organima potencijalno bi se mogao liječiti bez potrebe za operacijom da bi se došlo do rasta raka.
U testovima na kultiviranim, laboratorijski uzgojenim stanicama raka, metoda molekularnog udarnog čekića postigla je stopu uspjeha od 99 posto pri uništavanju stanica. Pristup je također testiran na miševima s tumorima melanoma, a polovica životinja je ostala bez raka.
Struktura i hemijska svojstva molekula aminocijanina znače da ostaju sinkronizirani s pravim podražajem – kao što je blisko infracrveno svjetlo. Kada su u pokretu, elektroni unutar molekula formiraju ono što je poznato kao plazmoni, kolektivno vibrirajuće entitete koji pokreću kretanje kroz cijelu molekulu.
"Ono što treba istaknuti jest da smo otkrili još jedno objašnjenje kako te molekule mogu funkcionirati", rekao je hemičar Ciceron Ayala-Orozco sa Sveučilišta Rice.
"Ovo je prvi put da se molekularni plazmon koristi na ovaj način da pobudi cijelu molekulu i da zapravo proizvede mehaničko djelovanje koje se koristi za postizanje određenog cilja - u ovom slučaju, kidanje membrane stanica raka."
Plazmoni imaju krak s jedne strane, koji pomaže u povezivanju molekula s membranama stanica raka, dok ih pokreti vibracija razbijaju. Još je rano za istraživanje, ali ovi prvi nalazi obećavaju.
Ovo je također vrsta jednostavne, biomehaničke tehnike protiv koje bi stanice raka teško mogle razviti neku vrstu blokade. Zatim, istraživači promatraju druge vrste molekula koje se mogu koristiti na sličan način
"Ova studija govori o drugačijem načinu liječenja raka korištenjem mehaničkih sila na molekularnoj razini", rekla je Ayala-Orozco.
