РАК ИЗЛЕЧАТ НАНОТЕХНОЛОГИИ

06.05.2008

Учеными-нанотехнологами из университета Кембридж в штате Масачуссетс произведены ключевые исследования в области экспериментальной медицинской нанотехнологии, известной как «РНК-вмешательство» (RNA-interference). Феномен РНК-вмешательства, отмеченный у растений, животных и людей, играет роль мобилизации защитных ресурсов и контроля над нестабильными генами. На данном этапе нанотехнологами разработан метод быстрого синтезирования более тысячи липидных молекул и сортировки их на предмет способности доставлять короткие молекулы РНК в клетки. Новый метод транспортировки этих молекул оказывается почти в 10 раз эффективней уже разработанных. Новые наноэлементы способны серьезно помочь человечеству в борьбе с раком. РНК-вмешательство является потенциальным механизмом излечения рака, вирусных заболеваний, генетических болезней и даже сердечных заболеваний. Попадая в цитоплазму, двухцепочечные молекулы РНК блокируют действие генов, наносящих вред организму, не затрагивая функционирование других генов. По словам ведущего исследования профессора Роберта Лангера, «Мы можем отключать только те гены, которые наносят организму ущерб, в то время как большинство препаратов на это не способны». Многие ведущие ученые называют это явление прорывам в понимании механизма работы генов. В 2006 ученые Эндрю Фаер и Крейг Мело получили нобелевскую премию за разработку этого явления, результаты которой они изложили в статье в 1998 г. Как заявил нобелевский комитет: «Нобелевские лауреаты этого года открыли фундаментальный механизм для контроля за потоком генетической информации». Терапия РНК-вмешательства может стать новой вехой в развитии медицины. Такая терапия работает напрямую с информационными РНК, блокируя синтез поддерживающих протекание болезни белков. Однако, следует отметить, что с 2001 года, в котором технология РНК-вмешательства была впервые опробована на млекопитающих, только шесть видов терапии прошли клинические испытания. Основной проблемой, по словам профессора Р. Лангера, является несовершенная система транспортировки. Как только РНК попадает в кровь, организм подвергает ее воздействию защитных механизмов и препятствует ее попаданию в цитоплазму больных клеток. Процесс нахождения системы доставки оказался сложен и трудоемок. Однако исследователи из Кембриджа разработали простые одношаговые химические процессы, включающие множественные агенты доставки, в ходе которых им удалось создать транспортные молекулы, работающие чрезвычайно эффективно.

http://miracle-uni.ru/content/view/13/53/

Американским ученым удалось заставить бактерии производить наноструктуры из ДНК.

24.09.2010
Американским ученым удалось заставить бактерии с помощью вируса производить наноструктуры из ДНК, что может привести к развитию нового направления в нанотехнологиях.
Бактерии научились производить наноструктуры из ДНК. Как известно, ДНК состоит из длинной последовательности четырех химических звеньев, которые можно комбинировать таким образом, что цепочка будет складываться в определенную структуру, что делает ДНК хорошим материалом для создания наноструктур различных геометрических форм.

До сих пор производство подобных структур было сложным и трудоемким процессом, но ученым из университета Нью-Йорка и университета Аризоны удалось получить геометрические структуры ДНК наиболее эффективным способом.

Во время нового исследования ученые присоединили молекулу ДНК, которую они хотели размножить, к вирусу, который вводился в клетки бактерии кишечной палочки.

В ходе размножения вирус вместе с собственной ДНК воспроизводил и ДНК, необходимую исследователям. Затем ученые выделяли вирусную ДНК и выделяли из нее необходимый им фрагмент, полученный в большом количестве.

При этом ученым удалось изменить технологию производства наноструктур таким образом, что в результате получилось большое количество геометрически оформленной структуры ДНК. Но на этом ученые останавливаться не собираются. Они намерены применить принцип естественного отбора для улучшения и изменения формы наноструктур.

Источник: news.bigmir.net

Раковые клетки теперь будут... взрывать!
Опубликовано: 17 января 2008 г.

Совместная команда ученых из Миссурийского университета (Колумбия) и армии США разработали особую нановзрывчатку, способную порождать сверхзвуковую ударную волну, которая поможет доставлять лекарственные вещества прямо в раковые клетки, не повреждая при этом здоровые клетки организма.

При разработке такой "умной бомбы" исследователи использовали специальный нанотермитный композит, содержащий металловидное топливо и неорганический окислитель, в результате чего получилось крайне горючее вещество, способное генерировать ударную волну с числом Маха доходящим до 3.

Справка:
Число Маха (От Э.Мах - австрийский физик; 1838-1916) - в механике сплошных сред - отношение локальной скорости потока к местной скорости звука.

В качестве топлива используется разреженный оксид меди, а окислителем служат алюминиевые наночастицы. В результате создается большая площадь соприкосновения между топливом и окислителем, что приводит (в наномасштабах) к моментально распространяющемуся возгоранию. А это, в свою очередь, порождает сверхзвуковую взрывную волну, распространяющуюся со скоростью от 1500 до 2300 метров в секунду.

Такая взрывчатка помещается в специальный прибор, который можно будет использовать для облегчения доставки лекарственного препарата прямо в раковые клетки или клетки вируса иммунодефицита человека (ВИЧ).

Лекарство вводится в организм обычным способом (инъекцией) и распространяется естественным образом по телу больного. Затем, при помощи разработанного прибора на нановзрывчатке, в место опухоли подается мощный импульс. Ударные волны, сгенерированные этим импульсом, приводят к образованию крошечных отверстий в клетках опухоли, что помогает лекарству попадать прямо в клетки. За счет сверхзвуковых ударных волн лекарство доставляется в клетки опухоли за считанные миллисекунды.

Ученые испытали "ударную" тактику на ткани животных и продемонстрировали 99-процентную успешность метода. Почти все клетки опухоли получили дозу лекарства. В тоже время здоровые клетки пострадали намного меньше, чем, если бы применялись традиционные методы лечения, такие как химиотерапия.

Ученые говорят, что нановзрывчатка обладает отличными от обычной взрывчатки характеристиками. В обычной взрывчатке ударная волна образуется во время детонации. В случае же с нанотермитами, быстро распространяющаяся реакция воспламенения порождает взрывную волну без детонации. Генерирование ударной волны без детонации, по словам ученых, и есть ключ этой технологии.

Готовый к массовому применению прибор на нановзрывчатке появится в течение двух-пяти лет. Кроме применения в биомедицине, нановзрывчатка может быть на пользу и в других сферах, таких как геология и сейсмология. Изначально же эта технология использовалась армией США для обнаружения взрывных устройств, во время которого ударные волны посылались в землю, помогая формировать изображение того, что находится под поверхностью.

Источник: globalscience.ru

Нанотехнологии против рака и старения
Опубликовано: 3 декабря 2010 г.

Ученые обнаружили, что пептидные биорегуляторы уменьшают развитие некоторых опухолей и способствуют увеличению продолжительности жизни. Сотрудники НИИ биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН и НИИ онкологии им. Н.Н.Петрова Минздравсоцразвития РФ на протяжении 35 лет наблюдали действие биологически активных пептидов. Некоторые итоги этих исследований подведены в журнале «Вопросы онкологии». В основном опыты ставились на крысах и мышах, но некоторые препараты уже нашли свое применение в клинике.

Исследователи учитывали, что развитие опухоли является многостадийным процессом, который можно предотвратить на ранних этапах с помощью терапии. Рак – возрастная болезнь, потому что с возрастом угасают функции эпифиза и тимуса, центральных органов нейроэндокринной и иммунной систем. Ученые пытались бороться с опухолями подопытных животных, вводя им низкомолекулярные регуляторные пептиды, обычно синтезируемые эпифизом и тимусом. В стареющем организме наблюдается их недостаток. Из эпифиза был выделен пептид «эпиталамин», а из тимуса получили пептид «тималин». Дополнительно использовали их синтезированные аналоги, включающие две-четыре аминокислоты: эпиталон, вилон, тимоген и дельта-сон индуцирующий пептид (ДИСП). Животным вводили биорегуляторы в течение длительного времени.

В результате опытов выявлено, что короткие пептиды уменьшают развитие спонтанных, а также индуцированных опухолей. К тому же, они увеличивают продолжительность жизни. Они также проявляют тканеспецифичность, не вызывая аллергии. Исследователи сделали вывод, что эти нетоксичные пептиды регулируют деятельность определенных генов.

На сегодняшний день лишь два биологически активных пептида (эпиталамин и тималин) были основательно проверены в научно-медицинских учреждениях. Ежегодный курс приема этих веществ улучшал работу мозга, иммунной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем, а также увеличивал плотность костной ткани, что снизило число летальных исходов среди участников эксперимента. При приеме эпиталамина уменьшались проявления интоксикации, улучшалось самочувствие пациентов, замедлялось прогрессирование заболевания и снижался риск рецидивов. При применении тималина зафиксировано двукратное снижение частоты случаев острых респираторных заболеваний.

Как считают ученые, полученные результаты открывают широкие перспективы для использования пептидных биорегуляторов с целью профилактики злокачественных новообразований.

http://www.nanoware.ru/mednews/p2_articleid/184

Анонсы прогресса в разработке вакцин против рака толстой кишки
По Agencia EFE - 15/02/2010
Денвер, Ян 15 (EFE) .- Исследователи из двух медицинских центров в Колорадо сегодня объявила о дальнейшем прогрессе в разработке вакцины против рака толстой кишки, третья по распространенности форма рака среди латиноамериканцев и вторым самым смертоносным среди латиноамериканских мужчин.
По словам доктора Джилл Сланского, новая стратегия была эффективной в лечении мышей и на этой основе разработать вакцину для людей и в конечном итоге применить ту же стратегию для разработки вакцин для других видов рака.
Сланский является адъюнкт-профессор в комплексный отдел иммунологии, Национальный еврейский здравоохранения больницы в Денвере, преподает в Школе медицины Университета Колорадо.
Исследователь объяснил, что новая процедура основана на Т-клетки (описан как "стражи иммунной системы), которые стимулировали вакцины" энергично цель "раковых клеток.
"Мы не можем гарантировать, что вакцины разработаны (для мыши) будет применяться к людям, но наша работа показывает, что может сделать эффективной вакцины против рака и дает указания в новой стратегии развития таких вакцин", сказал Эксперт.
Т-клетки показывают, что человеческое тело имеет естественный иммунитет, хотя и небольшое, от рака. Но если эти клетки группируются в достаточном количестве, он начинает адекватного иммунного ответа против рака.
Чтобы стимулировать этот ответ, Сланского и коллеги разработали вакцины, которые напоминают природные антигены организма и, с помощью пептидов, в то время сильно кластерного Т-клеток в раковые опухоли.
После нескольких неудачных попыток, исследователи обнаружили, вакцины, что позволило на сто процентов мышей, получивших рак выжить по крайней мере в течение 60 дней без опухолей возвращаются.
Д-р Джон Каплер, Сланского вкладчиком и эксперт в структурной биологии, сказал первоначальной гипотезы о важности пептидов в группу Т-клеток была правильной, но эксперименты показали, что эти пептиды должны также гарантировать, что Т-клетки реагируют на антитела, которые уже существуют, и делать это в больших количествах.
"Мы считаем, что это ключ к перспективной стратегии развития рака вакцины", сказал Каплер.
По данным Ассоциации Рака США, каждый год около 105000 выходцев из Латинской Америки получить рак толстой кишки и более чем 57000 умирают от этой болезни. Однако, более 90 процентов этих смертей можно предотвратить с раннего выявления и лечения.
© Reuters 2010 года. Категорически запрещено перераспределения и ретрансляция всех или части содержания EFE услуг, без предварительного выраженного согласия EFE SA
http://www.google.com/hostednews/epa/article/ALeqM5iBjfga04oguSwWHTXpv86v5S6TBg