Aktuální vydání magazínu Forbes

nwsltr1702sajt
DNA

Jak mohou nanotechnologie v budoucnu ničit nemoci už v zárodku

Pošli to dál

V miniaturním světě nanotechnologií jsou velké vývojové pokroky vzácností. Server The Conversation ale nedávno přišel se zprávou vědců, kteří tvrdí, že jejich nejnovější objev může významně pomoci našemu zdraví. Řeč je o ani ne milimetr velkých ložiscích, jež by měla umět ničit nemoci hned v zárodku – přímo v jádru lidských buněk.

Sám život je ten nejlepší důkaz, že DNA člověka je v podstatě jedna velká skládačka, a nanotechnologie toho od svého boomu v 60. letech minulého století hojně využívají. Právě jejich schopnost manipulace s lidským genomem přispěly ke zmiňovanému objevu.

Dánským vědcům z Aarhus University se podařilo vytvořit umělé mikroskopické šroubovice, které se dají kombinovat s řetězcem DNA a dokonce se v jeho rámci libovolně pohybovat. Jsou natolik precizní, že si vysloužily přezdívku „DNA origami“. Už tak těžko představitelná skutečnost ohromuje ještě tím, že origami mohou zaujmout v DNA kódu místo, aniž by narušily přirozený vývoj člověka. Navíc jsou ale schopny nést v sobě naprogramovaný příkaz zahubit konkrétní genetické vady, který mohou po dosazení do řetězců makromolekul začít ihned vykonávat.

V teorii zní tento vědecký výstup pochopitelně skvěle, ale jako u většiny prototypů bude jeho převedení do praxe mnohem složitější. Jedním z největších problémů umělých mikroskopických šroubovic je síla, kterou musejí ložiska vyvinout, aby se mohla v řetězci DNA pohybovat zamýšleným způsobem. Jsou totiž stotisíckrát menší, než jejich operační prostor, takže odpor, jenž mu naše tělo klade, je enormní.

Čtěte také: Slanější než sůl a výstražné obaly. Leží budoucnost jídla v nanotechnologiích?

Pro lepší představu – je to, jako by se mravenec musel pohybovat ve standardně velkém plaveckém bazénu. Ostatně díky tomuto příměru dostal projekt snažící se vybavit DNA origami patřičnou silou název ANTs.

Dosavadní vývoj je zatím ve stadiu, v němž mikroskopická ložiska pohánějí ještě menší částečky z termosenzitivního materiálu reagujícího na změny tělesné teploty. Prostřednictvím jejího prudkého snížení nebo naopak zvýšení získávají částečky energii, díky které mohou dodat DNA origami požadovanou rychlost.

Když se dostanou k místu určení (vadnému genu), vybuchnou, tím odpálí i vlastní mikroskopická ložiska a genetickou vadu zničí. „Potíž ovšem je,“ připomíná Tao Ding, vedoucí týmu z Cavendish Laboratory v Cambridge, která se momentálně na vývoji ANTs podílí, „že člověk jako savec prudkým proměnám tělesné teploty z podstaty nepodléhá.“

Výhledově je tím pádem zavedení vynálezu do praxe asi ještě daleko, i když nejnovější výsledky Dingova týmu vypadají slibně. Momentálně počítají s variantou, ve které by bylo origami napájeno laserovým paprskem, takže by ho pohánělo jiné než lidské teplo, čímž by se odstranilo riziko, že se spustí samovolně a zároveň by jej mohli mít lékaři na klinikách pod přesnou kontrolou.

Pokud by tato verze uspěla, hovoří hlasy odborníků o tom, že by jednou metoda ANTs s laserovým pohonem mohla docela klidně nahradit tovární stroje nebo motory aut. Co se teď zdá být jako malý krok nanotechnologií, může být za pár let velkým skokem pro lidstvo.

Čtěte také