Znajdź zawartość

Już w poprzedniej dekadzie interesowano się zastosowaniem interferencji RNA (wyciszania lub wyłączania ekspresji genu przez dwuniciowy RNA) w leczeniu nowotworów. Cały czas problemem pozostawało jednak dostarczanie RNA o sekwencji zbliżonej do wyłączanego wadliwego genu. Naukowcy z MIT-u zaproponowali ostatnio rozwiązanie - zbitki mikrogąbek z długich łańcuchów kwasu nukleinowego. Skąd problem z dostarczaniem? Małe interferujące RNA (siRNA, od ang. small interfering RNA), które niszczą mRNA, są szybko rozkładane przez enzymy zwalczające wirusy RNA. Paula Hammond i jej zespół wpadli na pomysł, by RNA pakować w tak gęste mikrosfery, że są one w stanie wytrzymać ataki enzymów aż do momentu dotarcia do celu. Nowy system wyłącza geny równie skutecznie jak wcześniejsze metody, ale przy znacznie zmniejszonej dawce cząstek. Podczas eksperymentów Amerykanie wyłączali za pomocą interferencji RNA gen odpowiadający za świecenie komórek nowotworowych u myszy. Udawało im się to za pomocą zaledwie 1/1000 cząstek potrzebnych przy innych metodach. Jak tłumaczy Hammond, interferencję RNA można wykorzystać przy wszystkich chorobach związanych z nieprawidłowo funkcjonującymi genami, nie tylko w nowotworach. Wcześniej siRNA wprowadzano do nanocząstek z lipidów i materiałów nieorganicznych, np. złota. Naukowcy odnosili większe i mniejsze sukcesy, ale nadal nie udawało się wypełnić sfer większą liczbą cząsteczek RNA, bo krótkich łańcuchów nie można ciasno "ubić". Ekipa prof. Hammond zdecydowała się więc na wykorzystanie jednej długiej nici, którą łatwo zmieścić w niewielkiej sferze. Długoniciowe cząsteczki RNA składały się z powtarzalnych sekwencji nukleotydów. Dodatkowo segmenty te pooddzielano krótkimi fragmentami, rozpoznawanymi przez enzym Dicer, który ma za zadanie ciąć RNA właśnie w tych miejscach. Podczas syntezy RNA tworzy arkusze, które potem samorzutnie zwijają się w bardzo zbite gąbkopodobne sfery. W sferze o średnicy 2 mikronów mieści się do 500 tys. kopii tej samej sekwencji RNA. Potem sfery umieszcza się na dodatnio naładowanym polimerze, co prowadzi do dalszego ich ściskania. Średnica wynosi wtedy zaledwie 200 nanometrów, a to niewątpliwie ułatwia dostanie się do komórki. W komórce Dicer tnie długą nić na serię 21-nukleotydowych nici.

Nieznani dotąd reprezentanci pierścienic posługują się nietypowymi metodami zmylenia przeciwnika: wystrzeliwują pociski stanowiące fragmenty ich ciała, które w dodatku jarzą się na zielono. Badacze z Instytutu Oceanografii Scrippsa Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opisali pierścienice mierzące od 18 do 93 mm. Odkryto je dzięki zdalnie sterowanemu robotowi, który nurkował na głębokości 1800-3700 metrów. Jednym z najciekawszych jest gatunek Swima bombiviridis – nazwany tak od miotanych przez siebie zielonych pocisków i opanowanej do perfekcji umiejętności pływania. Dr Karen Osborn, szefowa amerykańskiego zespołu, zaznacza, że choć zwierzęta te wcale nie są rzadkie, wyzwaniem było ich zebranie na tak znacznej głębokości. Pierścienice są przezroczyste, z wyjątkiem rejonów przewodu pokarmowego. Poruszają się dzięki szczecinkom wykorzystywanym jak wiosła. Głębokości pomiędzy 1000 a 4000 m tworzą największy, a zarazem najsłabiej poznany habitat Ziemi. Ze względu na ograniczony czas dostępu do podwodnych maszyn, wykorzystywany głównie na penetrację okolic kalifornijskich wybrzeży, zidentyfikowaliśmy [tylko lub aż] 7 nowych gatunków – opowiada profesor Greg Rouse. U wszystkich na głowie rozwinęły się złożone wyrostki. W przypadku 5 są to luminescencyjne bomby, które przypominają wypełnione cieczą sfery. Gdy zwierzę je wypuści, zaczynają nagle świecić. Jarzą się przez kilka sekund, a potem stopniowo bledną. Ponieważ pojazd użyty przez biologów morskich sam emitował jasne światło, nie udało się zaobserwować pokazu pierścienic w ich naturalnym środowisku. Odbywały się one dopiero po przetransportowaniu zwierząt na pokład statku badawczego. Wszystko wskazuje na to, że za pomocą pocisków pierścienice płoszą drapieżniki, ale trzeba to będzie jeszcze potwierdzić. Niewykluczone, że bomby były kiedyś skrzelami, które w toku ewolucji przeszły specyficzną przemianę. Krewni mają skrzela ulokowane dokładnie w tym samym miejscu, co pociski. Skrzela mogą łatwo odpadać, pod względem "odczepialności" przypominają więc bomby.

Najlepszym kształtem pojazdu kosmicznego, który zagwarantuje bezpieczeństwo załodze długodystansowych lotów, wcale nie jest rakieta, ale coś przypominającego jeżyka z grejpfruta z powbijanymi na wykałaczkach w skórkę wiśniami – twierdzi Ram Tripathi, inżynier z laboratorium badawczego NASA w Hampton. Ta futurystyczna forma ma uchronić astronautów przed nowotworami wywoływanymi promieniowaniem. Najważniejszym jego rodzajem jest galaktyczne promieniowanie kosmiczne (ang. galactic cosmic rays, GCR). Opisuje się je jako strumień naładowanych elektrycznie cząsteczek, m.in. elektronów, jonów metali ciężkich (choćby żelaza i uranu) oraz powstających wskutek aktywności Słońca protonów i jąder helu. Pokrywająca pojazd dodatkowa kapsuła z aluminium nie jest dobrym rozwiązaniem, ponieważ stanowiłaby nadmierne obciążenie, przyczyniające się do spalania dużych ilości paliwa. W artykule opublikowanym w czasopiśmie fachowym Advances in Space Reasearch Tripathi, John Wilson i Robert Youngquist stwierdzają, że prace nad ochroną przed szkodliwym promieniowaniem stanowią obecnie jeden z priorytetów NASA. Tylko po rozwiązaniu tego problemu można myśleć o podróżach na Marsa i dalej. Tripathi obmyślił następującą konstrukcję. Z głównej kapsuły wystawałyby podpory. Miałyby one ok. 50 m długości. Na nich umieszczono by naładowane dodatnio i ujemnie sfery, które odbijałyby naładowane cząsteczki GCR. Inżynier wyliczył, że ich średnica powinna wynosić 10-20 metrów. Ruch takich "wisienek" byłby dokładnie kontrolowany, aby jak najskuteczniej chronić załogę przed promieniowaniem. Sfery dają większą objętość przy jednocześnie mniejszej masie, a co najważniejsze, równomiernie rozmieszczają odbijane ładunki na swojej powierzchni. Tylko sfery byłyby wyprodukowane z glinu, podczas gdy główna część statku z najnowocześniejszego materiału kompozytowego: połączenia węglowych nanorurek z glinem. Jest on niezwykle lekki, ale zarazem wytrzymały, dlatego skutecznie odpierałby ataki jonów metali ciężkich. Naukowiec przekonuje, że idealne zabezpieczenie uwzględnia zarówno inteligentne materiały, jak i ekranowanie elektrostatyczne.