99% dintre celulele canceroase, distruse într-un experiment inovator

Oamenii de știință de la Rice University, Texas A&M University și University of Texas au realizat o descoperire interesantă în lupta împotriva cancerului. Aceștia au găsit o nouă modalitate de a distruge celulele canceroase cu ajutorul moleculelor care vibrează. Stimulând moleculele de aminocianină cu lumină în infraroșu apropiat, cercetătorii au reușit să le facă să vibreze în sincronizare, provocând ruperea membranelor celulelor canceroase. Moleculele de aminocianină sunt deja folosite ca coloranți sintetici în bioimagistică.

Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în doze mici pentru a detecta cancerul, deoarece rămân stabile în apă și se atașează cu ușurință la suprafețele celulelor.

Echipa de cercetători susține că această nouă abordare reprezintă o îmbunătățire semnificativă față de o metodă anterioară numită motor Feringa, care avea, de asemenea, capacitatea de a rupe structurile celulelor canceroase.

Potrivit chimistului James Tour de la Universitatea Rice, aceste molecule vibrante reprezintă o nouă generație de mașini moleculare cunoscute sub numele de ciocane moleculare. Ele vibrează de peste un milion de ori mai repede decât motoarele Feringa anterioare și pot fi activate cu lumină în infraroșu apropiat în loc de lumină vizibilă. Acest lucru este important deoarece lumina în infraroșu apropiat permite oamenilor de știință să ajungă mai adânc în organism, tratând potențial cancerul de oase și de organe fără a fi nevoie de intervenții chirurgicale. Testele inițiale efectuate pe celule canceroase cultivate în laborator au arătat o rată de succes de 99% în distrugerea celulelor cu ajutorul metodei ciocanului molecular. Abordarea a fost testată, de asemenea, pe șoareci cu tumori de melanom, iar la jumătate dintre animale cancerul a dispărut complet. Structura și proprietățile chimice ale moleculelor de aminocianină fac ca acestea să fie perfect sincronizate cu stimulul potrivit, cum ar fi lumina în infraroșu apropiat. Atunci când sunt în mișcare, electronii din interiorul acestor molecule formează ceea ce este cunoscut sub numele de plasmon, care vibrează în mod colectiv și determină mișcarea în întreaga moleculă. Premieră medicală Chimistul Cicero Ayala-Orozco de la Universitatea Rice a subliniat că este pentru prima dată când un plasmon molecular a fost folosit pentru a excita întreaga moleculă și a produce o acțiune mecanică pentru a atinge un scop specific. Plasmonii au un braț care ajută la conectarea moleculelor la membranele celulelor canceroase, în timp ce mișcările vibraționale le despart. Această tehnică unică reprezintă o provocare pentru celulele canceroase, împotriva căreia celulele canceroase trebuie să dezvolte apărări. Deși cercetarea este încă în stadii incipiente, aceste descoperiri sunt promițătoare. Cercetătorii vor continua să studieze alte tipuri de molecule care pot fi folosite într-un mod similar. Acest studiu reprezintă o abordare diferită a tratamentului cancerului, folosind forțe mecanice la scară moleculară. Cercetarea a fost publicată în revista Nature Chemistry.