Bilim İnsanlarından Virüslere Karşı Mini DNA “El”: Enfeksiyonları Durduran Harika Buluş!

Düşünsenize, bilim insanları virüs partiküllerini bir topu veya mandalinayı elimize aldığımız gibi tutup hücreleri enfekte etmelerini engelleyebilseydi. İşte Illinois’deki bilim insanları tam da bunu yapmak için mikroskobik dört parmaklı bir el geliştirdi.

Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign’den Xing Wang liderliğindeki bir ekip, NanoGripper adını verdikleri ve koronavirüs partiküllerini yakalayabilen DNA’dan yapılmış mikroskobik bir el yarattılar. 27 Kasım’da Science Robotics dergisinde yayımlanan çalışmalarında bu elin virüsü hızlıca tespit edebildiğini ve sağlıklı hücreleri enfekte etmelerini önleyebildiğini gösterdiler. Çalışma özellikle koronavirüse odaklanmış olsa da, sonuçları birçok tıbbi durum için önemli etkilere sahip.

Wang, üniversitede yaptığı açıklamada, “Hücrelerle, virüslerle ve diğer moleküllerle etkileşime girebilecek daha önce görülmemiş kavrama işlevlerine sahip nanoskopik robotik bir malzeme yapmak istedik” dedi. “DNA’nın yapısal özelliklerini kullanıyoruz. Güçlü, esnek ve programlanabilir. Bu tasarım ilkesi, DNA origami alanında bile yenilikçi. Tek bir uzun DNA ipliğini katlayarak tek adımda hem statik hem de hareketli parçaları oluşturuyoruz.”

NanoGripper, dört eklemli parmak ve bir avuçtan oluşuyor. Parmaklar, koronavirüsün ünlü spike proteinine kenetlenerek belirli hedeflere yapışacak şekilde programlanmış. Araştırmaya göre, hücreler NanoGripper’larla Covid-19’a maruz bırakıldığında, kavrama mekanizmaları virüsün spike proteinlerinin hücreleri enfekte etmesini engelliyor.

Wang, bunun enfeksiyondan sonra uygulanmasının zor olduğunu belirtse de, “Koruyucu bir terapötik olarak kullanılma yolu var” diye açıkladı. “Anti-viral bir burun spreyi bileşiği oluşturabiliriz. Burun, Covid veya grip gibi solunum yolları virüslerinin sıcak noktasıdır. NanoGripper’lı bir burun spreyi, solunan virüslerin burundaki hücrelerle etkileşimini engelleyebilir.”

El, ayrıca Covid-19’u hastanelerde kullanılan o tanıdık qPCR moleküler testlerinin doğruluğunda 30 dakika içinde tespit eden benzersiz bir sensörle donatılmış.

Wang’ın bir çalışma arkadaşı olan Brian Cunningham, “Virüs NanoGripper’ın elinde tutulduğunda, floresan bir molekül bir LED veya lazerle aydınlatıldığında ışık yayılıyor” dedi. “Tek bir virüs üzerine yoğunlaştırılmış büyük sayıda floresan molekül, algılama sistemimizde her bir virüsün tek tek sayılması için yeterince parlak hale geliyor.”

Gerçek bir İsviçre çakısı gibi, bilim insanları NanoGripper’ı HIV, grip veya hepatit B gibi diğer virüsleri de tespit edip yakalayacak şekilde değiştirebilirler. Ayrıca NanoGripper’ın “bilek tarafı”, ilaç dağıtımını hedeflemek gibi ek işlevler için başka bir biyomedikal araca eklenebilir.

Wang, bununla da kalmıyor, virüslerden daha büyük şeyler düşünüyor: kanser. Parmakları, Covid-19’un spike proteinlerini tanımlamada olduğu gibi, kanser hücrelerini hedef alacak şekilde programlanabilir ve ardından odaklanmış kanserle mücadele tedavileri uygulayabilir.

Elbette, kanser tedavisi potansiyel uygulamaları ve teşhis için elde edilen hassasiyetin yumuşak nanorobotiklerin gücünü gösterdiğini söyleyen Wang, “Bunun için çok fazla test gerekebilir, ama umut büyük” şeklinde bitiriyor.

Umarız NanoGripper’lar, gelecekte bilim insanlarına bir sonraki pandemiyi “nano toplarından” yakalama imkanı verir!