Нанороботы: скоро в вашей клетке

Самособирающиеся автоматы, которые могут транспортировать определенные молекулы к избранным клеткам, были созданы в лаборатории и испытаны в образце человеческой крови. Описанная в журнале Nature Nanotechnology система может использоваться, чтобы доставлять лекарственные препараты исключительно в больные или работающие со сбоями клетки.

Наша кровь содержит разные типы клеток. В эксперименте были созданы крошечные автоматы, предназначенные для того, чтобы отыскивать в крови только лейкоциты и помечать их флуоресцентной молекулой. Однако ничто не мешает создать роботов, «заточенных» под иные клетки-мишени, и снабжать их лекарственным препаратом или токсином. «Это означает, что мы можем лечить или убивать определенные типы клеток, например клетки раковой опухоли, не затрагивая здоровых соседей, — говорит разработчик системы д-р Милан Стоянович из медицинского центра Колумбийского университета (США). — Это минимизирует побочные эффекты». В отличие от других подобных нанороботов разработка д-ра Стояновича позволяет выделить нужную клетку, не имеющую единственного специфического признака, — ведь раковые клетки редко обладают лишь одним рецептором, отличающим их от здоровых клеток.

Крошечные автоматы сделаны из отдельных частей, основанных на ДНК, которые быстро самособираются в робота, когда взаимодействуют с клеткой-мишенью. Три из этих «деталек» представляют собой нити ДНК, присоединенные к антителам. Каждое антитело распознает и прикрепляется к отдельному белку-рецептору на поверхности клетки-мишени. Когда три компонента робота уже на месте, четвертый компонент запускает «цепную реакцию» в границах наноробота и заставляет пятый компонент выгрузить полезный груз, в данном случае флуоресцентную молекулу, на поверхность клетки.

Такая сложная система нужна потому, что именно комбинация из трех или четырех определяющих клетку белков является достаточной для надежного вычисления нужных клеток. Более того, разработка Стояновича позволяет определять и такие клетки-мишени, которые отличаются отсутствием определенного белка по сравнению с другими. Тогда «цепная реакция» будет запускаться, если только два компонента робота связались с клеткой, а третий так и не смог найти «посадочного места».