24-09-2018 23:49:42

DNA-robotter skal kurere kræft

Perspektiverne er store i DNA-forskningen, som på sigt kan sende små biologiske robotter ind i kroppen på mennesker for både at diagnosticere og kurere kræft.
11. maj. 2017 Af Morten Scriver Andersen - Journalist
<p><em>de lange dna-molekyler ser simple ud, men der ligger uendeligt mange muligheder i brugen af dem, viser forskning.</em></p>

de lange dna-molekyler ser simple ud, men der ligger uendeligt mange muligheder i brugen af dem, viser forskning.

Det er ret vildt at forestille sig.

Sådan nogle organismer som os er kodet i blot fire forskellige byggesten sirligt linet op som perler på to snore, der snor sig kælent om hinanden i de velkendte dna-strukturer. Det er kun rækkefølgen af adenosin, guanin, thymin og cytosin, der bestemmer hvem vi er. 

Sådan ser det i hvert fald ud fra en DNA-forskers perspektiv. Men lige meget hvor simpelt det kan lyde, så har vi med al sandsynlighed kun set begyndelsen af potentialet for det lange mystiske molekyle.  

DNA er vores genetiske arvemateriale og er i dag kendt som det ultimative sladdermateriale, som kan afsløre mordere på den korte bane og hele evolutionen på den lange. Men for PhD Sarah W. Helmig fra Aarhus Universitet er det et værktøj, som i fremtiden kan give os mulighed for at sende små DNA-robotter rundt i kroppen for at fikse alverdens sygdomme. 

"Man kan forestille sig en situation, hvor vi i fremtiden kan sprøjte dna-strukturer ind i blodbanen som cirkulerer rundt og kalder på cancerceller. På den måde kan man detektere cancer meget tidligere og ultimativt lave avancerede robotter, der ikke bare detekterer men også slår de her celler ihjel, før de når at udvikle sig til noget større," forklarer Sarah W. Hemlig. 

Som japansk papirfoldekunst 
Det er den kemiske metode DNA-origami, opkaldt efter den japanske papirfoldekunst, der har muliggjort de nye fremskridt, som Sarah W. Helmig drømmer om. 

Tilbage i 2006 var det den amerikanske pioner på området, Paul Rothemund, som så potentialet i at opdele de lange dna-molekyler i små bidder, så man kunne folde og forme dem efter behov, som var det et A4-ark, der venter på at blive til en flyver. 

"Grunden til, at det blev så stort, er, at hver af de her små korte DNA-strenge, er lavet kemisk i et laboratorium. Man kan fuldstændig selv lave sit DNA, lave større strukturer og sætte små kemiske håndtag, hvor man vil. Derfor kan man meget præcist adressere hver eneste lille position i den her nanostruktur. Og det er en helt ny videnskabelig mulighed, vi aldrig har haft før, at man kan dirigere molekyler så præcist," forklarer Sarah W. Helmig. 

Og hvorfor skulle det nu være særligt, kan man spørge sig selv?

Første nanorobot mod cancer 
Når kræftceller fiser rundt i kroppen, så er præcision et altafgørende parameter for at lave en effektiv behandling. 

"I stedet for bare at sprøjte noget medicin ind i blodbanen, som kommer ud i hele kroppen, så kan vi have nogle pakker som rent faktisk bliver dirigeret derhen, hvor medicinen skal virke. Det kan vi, fordi man helt selv kan bestemme de her dna-strukturer og bestemme, hvad man kemisk kan sætte fast på dem. Så kan man jo påsætte noget kemoterapi eller nogle antistoffer af en art på," siger Sarah W. Helmig. 

Og det er ikke ren science fiction. i 2011 lykkedes man på det velrenommerede Harvard Medical School, hvor Sarah W. Helmig også har trådt sine barnesko i dna-origamien, i at lave en relativt avanceret nanorobot rettet mod cancerceller 

Her lavede man en form for kemisk tønde, hvor der sad nogle antistoffer indeni, der var specifikt rettet mod cancercellerne.  

"Tønden var lukket, men så sad der to genkendelsesenheder på ydersiden. Når den her tønde kom hen til en cancerceller, så blev de aktiveret og tønden åbnede sig, så antistoffer kunne komme ind og angribe cancercellerne," forklarer hun. 

Den type robotter findes der ifølge Sarah W. Helmig flere af. Robotter, der kan lave en form for bevægelse, hvis det kommer i kontakt med en bestemt ph-værdi, proteiner eller temperaturændring. 

Større robotter 
Sarah W. Helmig fik øjnene op for DNA-origami, da hendes lærer i organisk kemi introducerede hende emnet under sin kandidat i medicinalkemi. Hun spurgte om hun måtte kigge forbi forskergruppen, og i oktober færdiggjorde Sarah W. Helmig sin PhD, hvor hun har lavet grundforskning, der peger på at vi kan bygge større og mere avancerede dna-robotter end dem, vi kender til i dag. 

"Jeg undersøgte om man kan sætte flere af de her origamistrukturer sammen, så vi kan finde en måde, de kan kommunikere med hinanden ved hjælp af dna. Det er brugbart, hvis man vil lave nogle lidt større dna-robotter, som er opbygget af flere enheder." 

I DNA-origamiens yderste konsekvens kan vi alle rende rundt med små dna-robotter fisende rundt i kroppen, som detekterer og helbreder specifikke sygdomme, helt uden vi ænser det. Måske vinder vi alligevel den kamp mod kræft? 

"Det er det vi håber på. Lige nu ligger den helt store udfordring i at gøre dna-strukturer til at være stabile i blodbanen længe nok til at kunne udføre deres funktion, fordi kroppen er i stand til at nedbryde dna-celler," siger Sarah W. Helmig. Men den udfordring er hun sikker på forskningen kan løse. 

31. maj kan du møde Sarah W. Helmig, der sammen med kollegaen Anders Okholm vil dvæle ved spørgsmålet om dna-robotter kan kurere fremtidens sygdomme.

Sundhedsteknologisk Udvalg, IDA Østjylland

Sundhedsteknologisk Udvalg er et stærkt fagteknisk netværk for dig, der beskæftiger sig med sundheds- og velfærdsteknologi i Østjylland.

Læs mere
Microsoft: Vi har løst kræftens gåde inden for et årti
Microsoft: Vi har løst kræftens gåde inden for et årti

It-giganten Microsoft har ansat “en mindre hær”, der arbejder på at udrydde kræft. Inden for de næste 10 år har de løst kræftens gåde, hævder folkene bag Microsoft Research.

Læs mere

Deltag i debatten

luk
close