Nanoteknologian oinarritutako ikerketa berri batek giltzurrunetako lesio akutua eta porrota tratatzeko itxaropena sortzen du.
Giltzurruna ezinbesteko organo ezinbestekoa da, gorputzean funtzio kritikoak betetzen dituena. Hondakinak eta ur gehigarria kentzen ditu gure odol-korrontetik gernua ekoizteko eta gero giltzurrunetatik maskurira ureterren bidez isurtzen da. Muskuluen eta elikagaien matxura arruntetik gure gorputzean sortzen diren hondakin hauek modu eraginkorrean baztertu eta kanporatu behar dira.
Giltzurrunetako gutxiegitasun akutuan , gaur egun giltzurrunetako lesio akutua (GAK) deitzen den kasuetan, nitrogeno-hondakinak azkar pilatzen dira eta gernu-irteera gutxitzen da, hau da, gorputzak zailtasunak ditu gernua ekoizteko. Hau gaixotasuna hasi eta denbora gutxian gertatzen da (egunak edo orduak ere), konplikazio larriak eraginez. GAKren kausa nagusia estres oxidatiboa da, erradikal askeen eta antioxidatzaileen defentsen arteko oreka asaldatzeagatik gertatzen dena, oxigenoa duten hondakin-produktuen gehikuntzaren ondorioz, eta horrek lipidoei, proteinei eta DNAri kalteak eragiten dizkie . Egoera honek hantura eragiten du eta giltzurrunetako gaixotasuna areagotzen du. Orduan, gaixotasun kardiobaskularrak eta minbizia garatzeko aukera handiak daude. Horregatik, antioxidatzaileetan aberatsak diren elikagaiek eta osagarriek oxigenoa duten hondakin-produktuen efektu kaltegarrietatik babesten dutela ezagutzen da. Giltzurrunetako gaixotasunaren larritasuna aurrera egiten duenean, errehidratazioa eta dialisia bezalako laguntza-terapiak behar dira, eta baita giltzurrun-transplantea ere beharrezkoa izan daiteke. Ez dago GAKrako sendabiderik, eta urtero milioika heriotzaren erantzule da.
Zauritutako giltzurrunak babestea eta tratatzea erronka izugarria izaten jarraitzen du medikuntzan. Urrezko estandartzat jotzen den NAC (N-acetilzisteina) antioxidatzaileen droga bat, oro har, prozeduretan giltzurrunak toxikotasunetik babesteko erabiltzen da, baina sendagai honek bioerabilgarritasun eskasa du eta, beraz, eraginkortasun mugatua du.
Terapiarako nanoteknologiaren ikuspegia
Nanoteknologiaren aplikazioa metodo biomedikoetan, terapia barne, erritmoa bizkortu egin da azken hamarkadetan. Baina aplikazio horiek mugak erakutsi dituzte giltzurrunetako gaixotasunak tratatzeko. Ikerketa berri batean, AEBetako eta Txinako zientzialariek AKI geldiarazteko eta tratatzeko prebentzio-metodo berritzaile bat deskribatu dute, nanoteknologia erabiliz, metro baten mila milioiren diametroa duten auto-muntatzen diren forma txikiak erabiliz. Forma hauek ' DNA origami ' izeneko nanoteknologia-metodoa erabiliz diseinatu eta garatu ziren, non lau DNA nukleotidoren base-parekatzea erabiltzen den DNA origami nanoegiturak (DON) deiturikoak diseinatu eta fabrikatzeko . Nanoegitura hauek -triangeluarrak, hodi-formakoak edo angeluzuzenak- gorputzaren barruan hainbat zeregin egiteko erabil daitezke. Nanoegitura horien arkitektura aproposa da sistema bizidunentzat, egonkorrak direlako eta toxikotasun eta immunogenizitate txikia dutelako.
DNA origami nanoegiturak auto-muntatu eta giltzurrunetako atal desberdinetara itsasten dira, eta inguruan babes-geruza bat osatzen dute. Hori ikusi da positroi-igorpenaren tomografia (PET) bidezko irudi kuantitatiboa erabiliz haien banaketa fisiologikoa ebaluatzean. Haien ikerketa Nature Biomedical Engineering aldizkarian argitaratu da . Taldeak hainbat DNA origami egitura prestatu zituen eta irrati -markaketa ere erabili zuen saguen giltzurrunetan duten portaera aztertzeko, PET irudien bidez aztertzen zituen bitartean. Sagu osasuntsuen giltzurrunetan zein AKI zutenenetan metatzen zirela ikusi zen.
Ikerketak erakutsi zuen nola DNA origami nanoegiturek giltzurrunetako babesle azkar (2 orduko epean) eta oso aktibo gisa jokatzen duten, eta baita terapeutikoak ere AKIren sintomak arintzeko. PET eskaneatzea erabiliz haien denbora errealeko banaketa aztertu ondoren, ikusi zen nanoegitura angeluzuzenak zirela bereziki arrakastatsuenak giltzurrunak babesteko, sendagai estandar batek egingo lukeen modu berean. Egitura hauek oxigenoa duten hondakin-produktuak jarraitzen dituzte eta zelulak estres oxidatiboaren ondoriozko kalteetatik isolatzen dituzte. Giltzurrunaren barruan eta inguruan erradikal askeen eta antioxidatzaileen defentsen oreka mantentzen laguntzen dute, AKIren iturri eta sintoma nagusia den estres oxidatiboa murriztuz eta arintuz. DONek hartutako neurriek giltzurrunetako gaixotasuna aurrera egitea eragozten dute. DONak sagu bizidunen giltzurrunetan eta gizakien enbrioi-giltzurrunetako zeluletan probatu ziren. Egitura hauek babes-zaindari gisa jardun zuten eta giltzurrunen funtzioa hobetu zuten AKIn, ohiko sendagai-terapiak bezain eraginkorrak izanik, batez ere AKIrako NAC sendagaiak.
ADNaren origami egiturak giltzurrunetan etengabe egon ziren eta egileek iradokitzen duten hainbat faktoreren ondorioz, besteak beste, DONek digestio-entzimekiko duten erresistentzia eta sistema immunologikoa zaintzea saihestea. Fisiologikoki, giltzurrun-funtzioaren hobekuntza ebaluatu zen kreatinina serumikoaren eta odol urearen nitrogenoaren mailak kontuan hartuta eta argi zegoen giltzurruneko iraitz-funtzioan hobekuntza esanguratsua zegoela droga-terapia estandarraren parekoa.
Diziplina anitzeko ikerketa honek nanomedikuntzaren eta in vivo irudigintzaren espezializazioa konbinatzen du, eta inoizko lehena da DNA nanoegituren banaketa sistema bizidun batean ikertzen, haien portaera zuzenean jarraituz. DONek toxikotasun txikia dute gorputzeko organo nagusietan, eta horrek aproposak bihurtzen ditu gizakietan erabilera klinikorako. Teknologia moderno hau oinarri sendoa da, giltzurrunei AKIren aurkako babes lokalizatua eman diezaiekeena, eta AKI eta beste giltzurrunetako gaixotasun batzuk tratatzeko ikuspegi terapeutiko berriak diseinatzeko erabil daiteke. Giltzurrunetako gaixotasunetarako irtenbide bat errealitate bihur daiteke giltzurruneko lesio akutua duten pazienteentzat. Ikerketak nanoegitura terapeutiko programagarrien potentziala handitzen du, gorputzean sendagaiak emateko eta organo eta ehunen konponketarako erabil daitezkeenak.
***
Iturria (k)
Jiang D et al. 2018. DNA origami nanoegiturek giltzurruneko xurgapen lehenetsia erakuts dezakete eta giltzurruneko lesio akutua arindu. Nature Biomedical Engineering . 2(1). https://doi.org/10.1038/s41551-018-0317-8
***
