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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

Zyklotrop
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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 08:52
Nein, so weit ist es leider noch nicht.
Allerdings gelang es in ersten Versuchsreihen einigen US-Forschern eine Art Nanoroboter mit molekularen Botenstoffen zu beladen und an Krebszellen andocken zu lassen um das defekte Selbstmordprogramm zu reaktivieren.
Die Nanoroboter ist etwa 35 mal 45 Nanometer "gross" und mittels DNA-Origami (heisst wirklich so) gefaltet, so dass er in seinem Innern die Botenstoffe transportieren kann. Der Roboter kann je nach Zielzelle entsprechend konfiguriert werden.
Es sind natürlich noch eine Menge Tests erforderlich, aber eine kurze News fand ich es schon wert.

+++Researchers at Harvard's Wyss Institute Develop DNA Nanorobot to Trigger Targeted Therapeutic Responses

Date: 16.02.2012

Novel technology could potentially seek out cancer cells and cause them to self-destruct
DNA nanorobot

The programmable DNA nanorobot was modeled on the body's own immune system in which white blood cells patrol the bloodstream for any signs of trouble.

BOSTON, MA -- Researchers at the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University have developed a robotic device made from DNA that could potentially seek out specific cell targets within a complex mixture of cell types and deliver important molecular instructions, such as telling cancer cells to self-destruct. Inspired by the mechanics of the body's own immune system, the technology might one day be used to program immune responses to treat various diseases. The research findings appear in today's issue of Science.

Using the DNA origami method, in which complex three-dimensional shapes and objects are constructed by folding strands of DNA, Shawn Douglas, Ph.D., a Wyss Technology Development Fellow, and Ido Bachelet, Ph.D., a former Wyss Postdoctoral Fellow who is now an Assistant Professor in the Faculty of Life Sciences and the Nano-Center at Bar-Ilan University in Israel, created a nanosized robot in the form of an open barrel whose two halves are connected by a hinge. The DNA barrel, which acts as a container, is held shut by special DNA latches that can recognize and seek out combinations of cell-surface proteins, including disease markers. When the latches find their targets, they reconfigure, causing the two halves of the barrel to swing open and expose its contents, or payload. The container can hold various types of payloads, including specific molecules with encoded instructions that can interact with specific cell surface signaling receptors.

Douglas and Bachelet used this system to deliver instructions, which were encoded in antibody fragments, to two different types of cancer cells -- leukemia and lymphoma. In each case, the message to the cell was to activate its "suicide switch" -- a standard feature that allows aging or abnormal cells to be eliminated. And since leukemia and lymphoma cells speak different languages, the messages were written in different antibody combinations.+++
@Pan_narrans
@Makrophage
@Dr.Shrimp




Quelle: http://wyss.harvard.edu/viewpressrelease/75/


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Dr.Shrimp
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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:22
Du musst doch das Video noch zeigen.

DNA nanorobot from Wyss Institute on Vimeo.


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Zyklotrop
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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:28
Danke fürs Einstellen.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:38
Nette Idee. Mal abwarten, wie spezifisch die dann im Organismus agieren.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:39
@Zyklotrop

Auf jeden Fall wird durch die Aptamer-Locks die Spezifität extrem erhöht.
Fragt sich nur, was passiert, wenn das Barrel dann nach getaner Arbeit offen durch den Patienten schwimmt.

Ansonsten hab ich für so viel Perfektion wenig Worte. :D

"A Logic-Gated Nanorobot for Targeted Transport of Molecular Payloads"
http://www.sciencemag.org/content/335/6070/831.abstract

Hier gibts die Supplements:
http://www.sciencemag.org/content/335/6070/831/suppl/DC1

"Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns"
http://www.nature.com/nature/journal/v440/n7082/abs/nature04586.html

_______________________________

Wer ansonsten noch gar keinen Blassen hat, worum es geht, der kann hier noch was nachlesen.

Wikipedia: DNA_origami

Wikipedia: Aptamer

Wikipedia: Fab-Fragment


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:46
@Dr.Shrimp
Das Problem seh' ich dabei, dass es immer schwierig ist, ein Oberflächenmolekül zu finden, welches auch wirklich nur von den gewünschten Zellen präsentiert wird.
Das die Nanobots mit hoher Spezifität an ein bestimmtes Molekül binden, ist, so wie ich das sehe, das kleinste Problem.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:49
@Zyklotrop

Du kannst verschiedene Aptamer-Locks verwenden und so Schlüsselkombinationen verlangen.

Du bist nicht darauf angewiesen, ein einziges Antigen zu nehmen.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:54
@Dr.Shrimp
Kann das sein, dass Du mich meinst?

So wie ich das verstanden habe, nutzen die nur zwei locks. Ergo können die auch nur maximal zwei verschiedene Oberflächenmoleküle nutzen. Eine Garantie für eine hohe Zellspezifität in vivo seh' ich da nicht.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 10:59
@Pan_narrans
Pan_narrans schrieb:Kann das sein, dass Du mich meinst?
Huch, ja ich klick so gern auf emanons Nick. xD
Pan_narrans schrieb:So wie ich das verstanden habe, nutzen die nur zwei locks.
Ja und? Das is ein Prototyp, du kannst auch noch weitere Locks ranbauen.
Lies mal das Paper, es wurden Versuche mit Negativkontrolle gemacht, die beweisen, dass die Locks wirklich funktionieren und die Fracht davor abschirmen, ein Signal zu initiieren.

Wichtig ist, dass dieser Mechanismus sauber funktioniert und das tut er.
Weitere Locks anzubringen, wo noch höhere Spezifität benötigt wird, dürfte kein Riesenproblem mehr sein, wo wir schon so weit sind.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:07
@Dr.Shrimp
Ich kann das Paper erst lesen, wenn die entsprechende Ausgabe der Science in der UniBib steht. Das wird so in etwa zwei Wochen sein.

Die Sache ist halt, dass ähnliche Versuche halt oft an der Zellspezifität gescheitert sind. Und das, obwohl sie in vitro gute Ergebnisse lieferten. Denk mal an die viralen Vektoren für Gentherapie, die vor zehn Jahren noch durch die Medien geisterten.
Insofern halte ich es schon für angebracht erst einmal auf in vivo Studien zu warten, bevor man wegen dieser Sache vollkommen aus dem Häuschen gerät.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:09
@Pan_narrans

Du kannst das Paper lesen (natürlich nur als Privatkopie), wenn du mir ne PN schreibst. ^^
Moment, ich schicks dir rüber.


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Dr.Shrimp
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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:30
Es gibt jetzt auch einen populärwissenschaftlichen Artikel. Warum der aber unter "Medizintechnik" eingeordnet ist, ist mir schleierhaft. xD

Ach Mann, wir brauchen endlich mal Journalisten vom Fach.

http://www.welt.de/gesundheit/article13872163/DNA-Nanoroboter-greift-gezielt-Krebszellen-an.html

Ich werde mal die Überschrift noch etwas konsumorientierter ändern. ;)


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:40
@Zyklotrop @Dr.Shrimp @Pan_narrans

Ich kann es kaum erwarten, bis Milliarden kleiner Nanobots in meinen Blutbahnen umher schwimmen und mich ewig gesund und jung halten!


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:43
@GrandOldParty
GrandOldParty schrieb:bis Milliarden kleiner Nanobots in meinen Blutbahnen umher schwimmen und mich ewig gesund und jung halten!
Ich bezweifle, dass diese Konstruktionen das können. ^^
Da müsste ein völlig anderer Mechanismus her für so eine Funktion.

Hilfreich wäre es dabei, einmal wirklich zu verstehen, was altern überhaupt ist, aber das wäre dann ein anderes Threadthema. :P:


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Zyklotrop
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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:44
@GrandOldParty
Für dich schleusen wir als transportierten Botenstoff Sildenafil ein. :D


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:46
@Dr.Shrimp @Zyklotrop

Ich spreche ja nicht von heute, sondern den nächsten 30 Jahren oder so. Stichwort: Molekulare Nanotechnologie.


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Dr.Shrimp
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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:51
@GrandOldParty
GrandOldParty schrieb:sondern den nächsten 30 Jahren
Na ja, wenn diese Konstruktion hier ein Matchbox-Auto ist, dann ist dein Wunsch ein Porsche.

@Zyklotrop

Ich glaub das geht nicht, weil Sildenafil durch den Nanobot nicht mehr an den Wirkungsort gelangt.


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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 11:55
@GrandOldParty
Du musst im Falle einer anderweitig schwer therapierbaren Krebserkrankung so eine Therapie (sofern sie denn marktreif wäre) nicht annehmen. Andere Leute würden sich aber sicherlich anders entscheiden.


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17.02.2012 um 15:48
Die Zellen haben ein Selbstmordprogramm?


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Dr.Shrimp
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Nanoroboter mit Gating kann gezielt molekulare Fracht an Krebszelle freisetzen

17.02.2012 um 16:43
@RobbyRobbe

Ja, das nennt sich Apoptose. Dir muss klar sein, dass es wichtig ist, dass Zellen auch bei Bedarf abgebaut werden können müssen, ohne dass sich ihr Inhalt in die Umgebung entleert.



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