Des chercheurs du Technion-Israel Institute of Technology ont traité avec succès une tumeur cancéreuse à l'aide d'une "nano-usine" - une cellule synthétique qui produit des protéines anticancéreuses dans le tissu tumoral. La recherche, qui a été publié dans Matériaux de santé avancés , combine la biologie synthétique, produire artificiellement des protéines, et l'administration ciblée de médicaments, diriger la cellule synthétique vers des tissus anormaux.

Les cellules synthétiques sont des systèmes artificiels avec des capacités similaires à, et, a l'heure, supérieures à celles des cellules naturelles. Tout comme les cellules humaines peuvent générer une variété de molécules biologiques, la cellule synthétique peut produire une large gamme de protéines. De tels systèmes présentent un vaste potentiel dans la discipline de l'ingénierie tissulaire, dans la production d'organes artificiels et dans l'étude des origines de la vie.

La conception de cellules artificielles est un défi d'ingénierie considérablement complexe poursuivi par de nombreux groupes de recherche à travers le monde. La présente recherche, dans laquelle une cellule artificielle sert de nano-usine pour générer des protéines au sein d'un tissu anormal, a été dirigé par le doctorant Nitzan Krinsky et le professeur assistant Avi Schroeder, à la Faculté de génie chimique Wolfson du Technion.

Les chercheurs ont intégré des machines moléculaires dans des particules à base de lipides ressemblant à la membrane naturelle des cellules biologiques. Ils ont conçu les particules de telle sorte que lorsqu'elles « détectent » le tissu biologique, ils sont activés et produisent des protéines thérapeutiques, dictée par une matrice d'ADN synthétique intégrée. Les particules recrutent les sources d'énergie et les éléments constitutifs nécessaires à leur activité continue, du microenvironnement externe (par exemple, le tissu tumoral).

Après des expériences de cultures cellulaires en laboratoire, la nouvelle technologie a également été testée sur des souris. Lorsque les particules artificielles ont atteint la tumeur, ils ont produit une protéine qui a éradiqué les cellules cancéreuses. Les particules et leur activité ont été suivies à l'aide d'une protéine fluorescente verte (GFP), générés par les particules. Cette protéine peut être visualisée en temps réel, à l'aide d'un microscope à fluorescence.

"En codant la matrice d'ADN intégrée, les particules que nous avons développées peuvent produire une variété de médicaments à base de protéines, " a déclaré le professeur Schroeder. " Ils sont modulaires, ce qui signifie qu'ils permettent l'activation de la production de protéines en fonction des conditions environnementales. Par conséquent, les cellules artificielles que nous avons développées au Technion peuvent jouer un rôle important dans la tendance de la médecine personnalisée - l'ajustement du traitement au profil génétique et médical d'un patient spécifique."