Luchando contra un ataque de nanitos en un sistema biológico

¿Cómo combatiría un ataque de nanitos en un sistema biológico (preferiblemente uno que ya haya incorporado nanitos?

Suponga que el escenario es de 10 a 20 años en el futuro y los nanitos se usan comúnmente con fines médicos, como la lucha contra el cáncer, la entrega de productos farmacéuticos y mucho más.

Puede usar esto como un escenario específico: sin embargo, las personas se enferman cuando se ingiere una cepa de nanitos y exploran el sistema. El nanito está hecho de láminas planas de ADN a las que se une una enzima llamada trombina. La trombina es responsable de la coagulación de la sangre. El nanite enrollado en un tubo con trombina en el interior perfora la célula hambrienta de vasos sanguíneos. Los aptámeros de ADN se adhieren a la superficie del [tejido u órgano]. Los aptámeros de ADN buscan nucleoína y se adhieren a la superficie del [tejido u órgano]. Luego, los nanobots penetran en los vasos sanguíneos que alimentan al [tejido u órgano] y, al desenrollarse, liberan las moléculas de trombina. Que inician el proceso de coagulación que reduce el flujo de sangre al tumor y priva al tumor (Adaptado de: Universidad Estatal de Arizona. "Nanorobots que combaten el cáncer programados para buscar y destruir tumores:Encontrado aquí ).

¿Cómo combatiría este ataque de nanitos (para este escenario específico o en general? Parece que podría atacar y destruir los nanitos ofensivos con otra variedad de nanitos; sin embargo, ¿qué haría si no pudiera introducir esta nueva variedad? ¿Podría ¿purgas todos los nanitos de tu sistema y simplemente empiezas de nuevo?

Respuestas (1)

Has elegido un camino rocoso, sin duda.

"El nanito está hecho de láminas planas de ADN" -- deténgase ahí mismo. El ADN está mal adaptado para formar láminas. Podría hacerlo con una lámina β de proteína (no adecuada para láminas grandes) o algo así como un cilindro de tubulina grande (difícil de desenrollar).

Además, la adhesión aptámera a una célula diana específica es poco probable: el ADN no está expuesto en la superficie celular, por lo que, en su lugar, deberá dirigirse a algunos antígenos específicos. Hay mecanismos para hacer esto (varios virus los usan; la "inyección genética" es el más "similar a un nanito" de ellos).

Sus nanites deberían ser más parecidos a un fago de Enterobacteria muy grande . La "boca" del nanito se adapta a la célula objetivo, posiblemente utilizando un enfoque doble (primero, se empapa el organismo con algún marcador que se procesa de forma diferente entre las células normales y las células objetivo, según la velocidad de reproducción o el daño genético en el caso de un tumor. Luego, adapta el nanito a las células objetivo que aún exponen el marcador). Nanite se adhiere a la celda y, cuando lo hace, inyecta el contenido de su carga útil "lander" dentro de la celda.

Cómo detener eso... Aconsejaría no matar al nanito en sí mismo, porque lo más probable es que solo enjuagues el contenido en el torrente sanguíneo. De acuerdo, estaría muy diluido, pero no desea que se libere una carga de (pro)trombina en capilares aleatorios, por ejemplo, en el cerebro.

El camino más simple sería tener un anticuerpo dirigido a la boca del nanito. Una vez que esto sucede, el nanito es incapaz de unirse a nada y simplemente flotará sin rumbo fijo hasta que se degrade lo suficiente como para que algún linfocito emprendedor decida engullirlo. O simplemente se descompondrá por sí solo, pero durante un período de tiempo mucho más largo, por lo que las enzimas liberadas no serán un problema tan grande.

Lo mismo con el enfoque original de "hoja de ADN": simplemente evite que los tubos se adhieran o evite que la hoja se despliegue.

Sin embargo, este "contraataque" no sería provocado por nanos, sino por anticuerpos; y mientras que los anticuerpos dirigidos a la boca serían específicos de los nanitos entrantes, el mecanismo de despliegue de la hoja probablemente sería común a varias cepas de nanitos (por razones comerciales al menos), y por lo tanto interferir con eso podría interrumpir muchas cepas diferentes de nanitos .

¿Sería posible "purgar" todos los nanitos en circulación?
Bueno, sí. Si todos son del mismo tipo o exponen antígenos similares, podría desarrollar una opsonina adecuada para marcar los nanitos para su eliminación. Sin embargo, dependiendo de la cantidad en circulación, esto podría ser peligroso. Probablemente haría esto en pasos, aumentando gradualmente la carga de opsonina hasta que se eliminen todos los nanitos.