Tentaculele de meduză inspiră o nouă metodă de luptă împotriva cancerului

Mici filamente de ADN, care plutesc asemenea tentaculelor meduzelor, sunt capabile să „înhaţe” şi să sechestreze celulele tumorale din fluxul sanguin, oferind astfel o nouă armă pentru combaterea cancerului.

Metoda poate fi folosită atât pentru estimarea numărului celulelor canceroase, cât şi pentru sortarea lor, indicând astfel cât de eficientă ar fi chimioterapia şi alte tratamente, deoarece medicii oncologi trebuie să ştie dacă celulele tumorale vor fi distruse de tratament sau vor dezvolta imunitate.

„Problema-cheie este să aflăm la ce medicament sunt sensibile celulele rămase. Adesea, aceste celule din fluxul sanguin se găsesc în concentraţii mici şi sunt greu de izolat. Vrem să le colectăm, să le studiem biologia şi să le supunem la diferite tratamente chimioterapeutice, astfel încât să aflăm pe care ar fi mai bine să îl folosim”, a explicat Jeffrey Karp, de la Brigham and Women's Hospital din Boston, SUA, unul dintre autorii studiului publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Sursa de inspiraţie pentru metoda dezvoltată de autori au constituit-o tentaculele meduzelor, mult mai lungi decât corpul şi care permit acestor animale să ajungă la hrana aflată la distanţă mare de corp.

Cercetătorii au folosit filamente scurte de ADN, numite aptamere, pe care le-au copiat în sute de exemplare, utilizând o metodă numită replicare după modelul cercului rotativ. Legând între ele aptamerele, au obţinut filamente lungi de zeci de microni, mult mai lungi decât majoritatea celulelor din corpul uman. 

Un capăt al filamentului este conectat la un microcip, iar celălalt pluteşte liber în fluxul sanguin. Când întâlnesc o celulă tumorală în sânge, filamentele se ataşează de ea, întocmai ca o meduză care îşi prinde prada cu tentaculele. Unul dintre avantajele metodei este că aceste filamente reuşesc să distingă celulele normale de cele canceroase şi să se ataşeze numai de acestea din urmă.

Credit foto: Rohit Karnik & Suman Bose

 

Echipa de cercetătorii a reuşit, prin această tehnică, să captureze, în condiţii de laborator,  60% dintre celulele canceroase din sânge, un procent mai mare decât cel obţinut printr-o metodă dezvoltată anterior, care presupunea ataşarea celulelor canceroase de un magnet minuscul şi colectarea lor cu ajutorul unui micro-dispozitiv magnetic de sortare.

Următorul pas va fi testarea metodei pe pacienţi care suferă de cancer.

Jeffrey Karp este, în general, interesat de modul în care structuri întâlnite în natură pot inspira tehnici de cercetare şi metode de tratament în medicină. În proiecte anterioare, el s-a inspirat din structurile adezive ale picioarelor şopârlelor gecko, din alcătuirea plaselor de păianjen şi a ţepilor porcului spinos, pentru a construi noi tipuri de dispozitive medicale. Recursul la natură, crede el, îi ajută adesea pe cercetători să găsească soluţii inovatoare, originale, şi să depăşească barierele ce apar adesea în cursul dezvoltării unor noi tehnologii.

Sursa: ABC Science