هرم مصر - طور باحثون من روسيا هياكل نانوية من الحمض النووي، قادرة على قراءة الإشارات الخارجية وتنفيذ أبسط العمليات المنطقية.

وقام العلماء بتكييف هذا النظام مع إنشاء مواد نانوية "ذكية" تستخدم للعلاج الدقيق للأورام والأمراض، وفقا لما أعلنته الخدمة الصحفية في معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا.

وأوضح رئيس مختبر التكنولوجيا الحيوية النانوية في المعهد مكسيم نيكيتين أن "المشكلة الرئيسية في مكافحة معظم الأمراض ذات الأهمية الاجتماعية لا تكمن في تدمير الخلايا الخبيثة فقط، فهذه الخلايا، بسبب حاجتها إلى الانقسام غير المنضبط، هي في الواقع أكثر عرضة من الخلايا الطبيعية. إلا أن المشكلة تكمن تحديدا في تدميرها الانتقائي حيث من الضروري إلحاق أقل قدر ممكن من الضرر بالخلايا والأنسجة السليمة المحيطة".

ولحل هذه المشكلة يعمل الباحثون منذ أكثر من 10 سنوات على تطوير مواد نانوية "ذكية" تعتمد على جزيئات بيولوجية مختلفة، بما في ذلك البروتينات وخلايا الحمض النووي والحمض النووي الريبي القادرة على قراءة الإشارات الواردة من البيئة المحيطة واتخاذ إجراءات محددة استجابة لهذه المحفزات. وفي عام 2014 تمكن العلماء من إنشاء مثيلات للبوابات المنطقية، وهي أبسط وحدات حاسوبية تعتمد على جزيئات البروتين.

وكما يوضح الباحثون، يمكن استخدام "أجهزة الكمبيوتر الجزيئية" هذه للكشف عن مجموعة محددة من المؤشرات الحيوية المرتبطة بتطور المرض والتدمير الدقيق للخلايا التي تتطابق "بصمتها الجزيئية" مع مجموعة الخصائص المميزة للورم أو الأجزاء التالفة من الأعضاء.

ولتجسيد هذه الفكرة أنشأ العلماء الروس هياكل نانوية متعددة الطبقات من الحمض النووي، وهي قادرة على تغيير شكلها اعتمادا على مجموعة الإشارات الموجودة في البيئة المحيطة أو داخل الخلية.

وفي غياب هذه الإشارات، تبقى الهياكل غير نشطة، مما يجعلها غير ضارة عمليا بالخلايا والأنسجة السليمة المحيطة في الجسم. وخلال 10 سنوات من العمل، تمكن الباحثون من إنشاء مجموعة من سلاسل الحمض النووي القادرة على تنفيذ أربع عمليات منطقية رئيسية - "نعم"، "لا"، "أو"، "و" - داخل جسيم نانوي واحد، مما يسمح باستخدام تلك العمليات المنطقية لحل مهام بأي مستوى من التعقيد.

واختبر العلماء بنجاح عمل هذه الهياكل النانوية "الذكية" في تجارب على مزارع خلوية لعدة أنواع من الخلايا السرطانية. وفي المستقبل، يمكن استخدامها ليس لمكافحة الأمراض السرطانية، فحسب بل ولتشخيص الأمراض المزمنة، وكذلك لدراسة وظائف وخصائص جزيئات الحمض النووي والحمض النووي الريبي القصيرة الموجودة في مجرى الدم لدى البشر والحيوانات بكميات كبيرة.

للمزيد تابع

خليجيون نيوز على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك