นักวิจัยกำลังใช้แบคทีเรียที่ระเบิดได้เพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง

นักวิจัยกำลังสร้างอาวุธให้โปรตีนโบราณต่อต้านมะเร็ง

BY RAHUL RAO | เผยแพร่ 2 ต.ค. 2564 13:00 น.

ศาสตร์

สุขภาพ

นักวิจัยกำลังใช้เทคนิคโบราณที่จุลินทรีย์บางชนิดใช้ในการเคลื่อนที่เพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง FAUSTASYAN / รูปถ่ายเงินฝาก

อยู่มาวันหนึ่ง สารต้านมะเร็งอาจเป็นเซลล์ที่มีบอลลูนที่มีพลังพิเศษที่ติดตั้งอุปกรณ์พิเศษ ซึ่งจะโผล่ออกมาเมื่อวางไว้ใกล้ลำแสงอัลตราซาวนด์ ซึ่งจะฆ่าเซลล์มะเร็งรอบๆ นักวิจัยที่ Caltech ได้ทำการทดสอบแนวคิดนี้ในห้องทดลอง และได้ตีพิมพ์ผลงานล่าสุดของพวกเขาในวารสาร Nature Nanotechnology ในสัปดาห์นี้

กุญแจสำคัญในการดำเนินการนี้คือฟองโปรตีน

ขนาดเล็กที่นักชีววิทยาเรียกว่าถุงก๊าซ แบคทีเรียและกลุ่มโปรทิสต์บางตัวมีความสามารถทางพันธุกรรมในการสร้างโครงสร้างเหล่านี้ตามต้องการ: หากจุลินทรีย์ปรารถนาที่จะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ มันก็จะสามารถสร้างถุงน้ำก๊าซจำนวนหนึ่งขึ้น ทำให้ร่างกายของมันจะลอยขึ้นและดันขึ้นข้างบน ถ้ามันต้องการที่จะจม มันสามารถทำให้เกิดถุงแก๊สสองสามฟองและทำสิ่งตรงกันข้ามได้

ถุงบรรจุก๊าซนั้นเก่าแล้ว: นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าพวกมันมีวิวัฒนาการในทะเลดึกดำบรรพ์ของโลกเมื่อสามพันล้านปีก่อน ในปัจจุบัน ในศตวรรษที่ 21 นักวิทยาศาสตร์ได้นำถุงเก็บก๊าซมาใช้ใหม่อย่างชาญฉลาดสำหรับอุปกรณ์ของตนเอง พวกเขาสามารถดัดแปลงพันธุกรรมจุลินทรีย์ที่สามารถเข้าสู่ร่างกายได้ โดยเครื่องอัลตราซาวนด์สามารถตรวจพบพวกมันได้เช่นเดียวกับที่ใช้ในการตั้งครรภ์

แต่ถุงแก๊สก็มีพลังอย่างอื่นเช่นกัน โดยปกติเมื่อถุงแก๊สแตก ก๊าซภายในจะระเหยออกไป แต่การขับแก๊สนั้นด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ที่ปรับแต่งอย่างประณีต นักวิจัยได้เรียนรู้ว่าพวกเขาสามารถบังคับให้ฟองแก๊สเติบโตและเติบโตได้ จนกว่าฟองสบู่เองจะแตกออกอย่างรุนแรงและทำให้เกิดคลื่นกระแทก

นักวิทยาศาสตร์เรียกกระบวนการนี้ว่า cavitation เฉื่อย และเป็นศาสตร์เดียวกับที่ทำให้อัลตราซาวนด์สามารถทำความสะอาดเครื่องประดับของคุณได้ ผู้เขียนศึกษาสงสัยว่าพวกเขาสามารถใส่คลื่นกระแทกจากฟองอากาศที่พองด้วยอัลตราซาวนด์เพื่อต่อต้านเนื้องอกได้หรือไม่ หากเซลล์สามารถถูกดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตถุงน้ำเหลือง เซลล์นั้นก็อาจกลายเป็นสารช่วยนอนหลับที่มีศักยภาพ ซึ่งพร้อมที่จะกระตุ้นด้วยอัลตราซาวนด์

Mikhail Shapiro วิศวกรเคมีของ Caltech ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยกล่าวว่า “ตอนนี้เซลล์กำลังกลายเป็นสารระเบิด

ขั้นแรก นักวิจัยต้องทดสอบความสามารถในการระเบิดของถุงแก๊ส พวกเขาวางถุงแก๊สลงในจานเพาะเชื้อ ร่วมกับเซลล์ไกลโอบลาสโตมาชนิดหนึ่งที่มักใช้ในการวิจัยมะเร็งสมอง หลังจากที่พวกเขาระเบิดจานด้วยอัลตราซาวนด์ ในไม่กี่วินาที พวกเขาเห็นสัญญาณของการหยุดชะงักเป็นวงกว้างซึ่งบ่งชี้ว่าถุงก๊าซมีความรับผิดชอบ

[ที่เกี่ยวข้อง: ผลิตภัณฑ์ดูแลผิวรุ่นต่อไปอาจมาจากโฟมกบ]

จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบกระบวนการนี้ในหนูที่เป็นมะเร็ง

ที่มีชีวิต นักวิจัยได้แทรกแบคทีเรีย E. coli ซึ่งทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีแนวโน้มที่จะตั้งรกรากเนื้องอก ดัดแปลงด้วยยีนเพื่อให้จุลินทรีย์สร้างถุงก๊าซ

Avinoam Bar-Zion, postdoc ที่ Caltech และผู้เขียนคนแรกของบทความนี้กล่าวว่า “เรากำลังโบกรถในเซลล์เหล่านี้ที่รู้วิธีไปยังตำแหน่งที่ถูกต้อง

หลังจากปล่อยให้แบคทีเรียหมุนเวียนเป็นเวลาห้าวัน พวกเขาก็เปิดอัลตราซาวนด์ เมื่อถึงเวลานั้น นักวิจัยพบว่าแบคทีเรียเหล่านั้นมีอาณานิคมอยู่ลึกเข้าไปในเนื้องอก เกือบสองสัปดาห์หลังจากการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ เนื้องอกที่ถูกก่อวินาศกรรมได้เติบโตช้ากว่าเนื้องอกที่ไม่ได้มะเร็งถึงสามเท่า และหนูที่ได้รับการบำบัดถุงน้ำคร่ำจะอยู่รอดได้โดยเฉลี่ยนานกว่าหนูหนูสองเท่า

นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับแต่งฟองอากาศเล็กๆ ในร่างกายมนุษย์ ฟองอากาศเล็กๆ ที่มีขนาดเท่าเซลล์เม็ดเลือดแดง หรือที่เรียกว่า microbubbles ได้รับการทดสอบมานานหลายทศวรรษแล้วว่าเป็นวิธีส่งยาที่เป็นไปได้ และไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์คิดเกี่ยวกับการใช้จุลินทรีย์เป็นพาหนะเข้าสู่ร่างกาย นักวิจัยได้ทดสอบความสามารถของแบคทีเรียบางชนิดในการส่งยาที่สามารถรักษาอาการบางอย่างได้ เช่น โรคลำไส้บางชนิด แต่พวกเขายังไม่ได้รับการอนุมัติจาก FDA และนักวิทยาศาสตร์บางคนยังคงสงสัยเกี่ยวกับแนวคิดทั้งหมด

Mark Borden วิศวกรชีวการแพทย์แห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยนี้กล่าวว่า “หลังจากผ่านไปหลายทศวรรษแล้ว ฉันยังไม่เห็นสิ่งที่จะเกิดขึ้น”

กลุ่ม Caltech กล่าวว่าแนวทางของพวกเขาแตกต่างออกไป ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมการตั้งค่าได้ด้วยเครื่องอัลตราซาวนด์ ผลก็คือ การบำบัดของพวกเขามีความสามารถในการยั่วเย้าให้ควบคุมได้จากภายนอกร่างกาย อย่างน้อยก็บนกระดาษ

“มันทำให้คุณสามารถเปิดการบำบัดได้เมื่อคุณต้องการ และจากนั้นก็เปิดเผยการบำบัดได้มากเท่าที่คุณต้องการ” บอร์เดนกล่าว “คุณสามารถเปิดและปิดได้อย่างเป็นทางการ ซึ่งหายากมาก ฉันคิดว่าสำหรับการรักษา”

นอกจากนี้ ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไปที่จะทำให้แน่ใจว่าการรักษามะเร็งมาถูกที่ แต่กลุ่มของ Caltech ได้ควบคุมจุลินทรีย์ที่มีแนวโน้มว่าจะเข้าไปในเซลล์มะเร็งโดยธรรมชาติอยู่แล้ว ดังนั้นจึงทำหน้าที่ในการรับถุงเก็บก๊าซในที่ที่พวกเขาต้องการ

“คุณสามารถให้เซลล์เป็นตัวแทนการจัดส่งที่นำเซลล์ไปไว้ในที่ที่ถูกต้อง และทำให้เซลล์อยู่ในสถานที่ ในสถานที่ที่เหมาะสม” ชาปิโรกล่าว

credit : utopianlibrary.net craniopharyngiomas.net tenorminshoprx.net uggshopbootsonline.net