Forskare har upptäckt ett anmärkningsvärt sätt att förstöra cancerceller. En studie som publicerades förra året fann att stimulering av aminocyaninmolekyler med nära infrarött ljus fick dem att vibrera synkroniserat, tillräckligt för att bryta sönder cancercellernas membran.
Aminocyaninmolekyler används redan inom bioimaging som syntetiska färgämnen. De används ofta i låga doser för att upptäcka cancer, förblir stabila i vatten och är mycket bra på att fästa sig på utsidan av celler.
Forskargruppen från Rice University, Texas A&M University och University of Texas säger att deras tillvägagångssätt är en markant förbättring jämfört med en annan typ av cancerdödande molekylär maskin som tidigare utvecklats, kallad Feringa-typmotorer, som också kan bryta strukturerna hos problematiska celler.
– Det är en helt ny generation molekylära maskiner som vi kallar molekylära hammare, sa kemisten James Tour från Rice University, när resultaten publicerades i december 2023.
De är mer än en miljon gånger snabbare i sin mekaniska rörelse än de tidigare motorerna av Feringa-typ, och de kan aktiveras med nära-infrarött ljus snarare än synligt ljus.
Användningen av nära-infrarött ljus är viktigt eftersom det gör det möjligt för forskare att komma djupare in i kroppen. Cancer i skelett och organ skulle potentiellt kunna behandlas utan att behöva opereras för att komma till cancertillväxten.
I tester på odlade, laboratorieodlade cancerceller fick den molekylära hammarmetoden en 99-procentig träffprocent när det gällde att förstöra cellerna. Metoden testades också på möss med melanomtumörer, och hälften av djuren blev cancerfria.
Aminocyaninmolekylernas struktur och kemiska egenskaper gör att de håller sig i synk med rätt stimuli – till exempel nära-infrarött ljus. När de är i rörelse bildar elektronerna inuti molekylerna det som kallas plasmoner, kollektivt vibrerande enheter som driver rörelse över hela molekylen.
”What needs to be highlighted is that we’ve discovered another explanation for how these molecules can work,” said chemist Ciceron Ayala-Orozco from Rice University.
– Det här är första gången en molekylär plasmon används på det här sättet för att excitera hela molekylen och för att faktiskt producera mekanisk verkan som används för att uppnå ett visst mål – i det här fallet att slita sönder cancercellers membran.
Plasmonerna har en arm på ena sidan som hjälper till att koppla molekylerna till cancercellernas membran medan vibrationernas rörelser slår isär dem. Det är fortfarande tidigt för forskningen, men de första resultaten är mycket lovande.
Detta är också den typ av enkel, biomekanisk teknik som cancerceller skulle ha svårt att utveckla någon form av blockad mot. Härnäst tittar forskarna på andra typer av molekyler som kan användas på liknande sätt
– Den här studien handlar om ett annat sätt att behandla cancer med hjälp av mekaniska krafter på molekylär nivå, säger Ayala-Orozco.
Forskningen är publicerad i Nature Chemistry.
LÄMNA KOMMENTAR