‘Slimme’ cellen maken behandeling op celniveau mogelijk

Kunstcellen

Kunstcellen produceren als ze een bepaalde verbinding detecteren (linksboven) een eiwit (groen), dat er voor zorgt dat nog niet gerijpte cellen zich omvormen tot zenuwcellen (rechts) (afb: Science)

‘Slim’ is een tegenwoordig veel misbruikt woord. Meestal is er aan die techniek niet zo veel slims te ontdekken. Kennelijk rukt die term ook in de biologie op, want een persbericht van de universiteit van Alberta (Can) meldt dat synthetische, ‘slimme’ cellen het mogelijk maken op celniveau te behandelen. ‘Slim’ zal dan wel betekenen dat die kunstcellen ‘weten’ welke cellen ze moeten behandelen, maar dat is gewoon een kwestie van die kunstcel te laten zoeken naar een cel met het juiste ‘uithangbord’. Is een mens die het uithangbord ‘bakker’ aan een winkel kan ontdekken slim?
Lees verder

Onze biorobot bezorgt overal medicijnen

E. coli-bacteriën

E. coli-bacteriën

Als we medicijnen nodig hebben slikken we die (of wat dan ook) en hopen dat die op de bestemde plek terecht komen om hun heilzame werk te doen. Het grootste deel wat we slikken gaat vaak verloren. Al heel wat jaren wordt er onderzoek gedaan om medicijnen daar in het lichaam af te leveren waar ze nodig zijn. Voor zover ik weet (maar ik weet ook maar weinig) wordt die techniek in de praktijk nog nauwelijks toegepast. Onderzoekers van, onder meer, het Max Planckinstituut rond Metin Sitti hebben uitgaande van genetische verander E. coli-bacteriën mikrongrote ‘rototjes’ gemaakt die overal in ons lichaam medicijnen kunnen bezorgen. Die maken gebruik van de bacteriële ‘zintuigen’ om daar hun weg te vinden, aangestuurd door magnetische of geluidssignalen. Lees verder

Molecuulrobot knutselt DNA-bouwwerken in elkaar

haarspeldmethode (PER-cascade) om DNA-constructies te bouwen

Haarspeldmethode om DNA-constructies te bouwen. De uitgangsstof (‘primer’) is grijs. De haarspeld bouwt al naar gelang de codering een nieuw stukje DNA en plakt dat aan de uitgangssequentie, enzovoort. (afb: Harvard)

We hebben het vaak over DNA, maar dan gaat het over het natuurlijke DNA, dat meterslange molecuul dat uit vier bouwstenen bestaat: de ‘letters’ A, C, G en T die twee aan twee onderling paren (AT en GC) vormen en, daarmee, een dubbel streng. Een van de dromen van de synbioloog is om, synthetisch, DNA te construeren, dat mooie, nieuwe eigenschappen heeft, met de gebruikelijke ‘letters’ of met nieuwe. Nu schijnen onderzoekers van de Amerikaanse Harvard-universiteit  met een ‘haarspeldmethode’ synthetisch DNA te hebben gemaakt dat zichzelf vormt. Ze schijnen dan vooral te denken aan ‘bouwmateriaal’ voor gerichte medicijnafgifte, sensoren of nanofabriekjes e.d., heel prozaïsch, maar ook aan het herprogrammeren van cellen. Lees verder

Cellen programmeren lukt steeds beter

De RNA-schakelaar van Green et.al

De RNA-schakelaar van Green et.al. Het trigger-RNA is wat in dit artikel  RNA-boodschap wordt genoemd (afb: A. Green)

Er wordt wel gespeculeerd over de informatische toepassingen van kernzuren (DNA en RNA) of over de geweldige opslagcapaciteit van een DNA-geheugen, maar ik, leek op ieder terrein, denk dat die toepassingen meer liggen in de biologische sferen, in het ‘programmeren’ van cellen, bijvoorbeeld. De Amerikaanse onderzoeker Alex Green van de universiteit van Arizona heeft wat informatische trucs uitgehaald met levende cellen. Qua toepassingen moet je denken aan gerichte medicijnafgifte, diagnostisering, nanorobotjes die azen op kankercellen of het uitschakelen van afwijkende genen. Lees verder

Albumine levert genblokkerend siRNA-molecuul af bij tumor

Albumine levert genblokkeerder siRNA-L2 af in tumor

De penetratie van de genblokkeerder siRNA-L2 met behulp van albumine (links) en een synthetische drager (rechts) (afb: Vanderbildt-universiteit)

Onderzoekers van de Amerikaanse Vanderbildt-universiteit hebben het bloedeiwit albumine gebruikt als ideale drager voor een RNA-molecuul dat kankercellen aanzet tot zelfdoding. De zoveelste veelbelovende remedie voor kanker? Lees verder

Celachtige bollen gemaakt van echte eiwitten

Celachtige vesikels gemaakt met dubbellaagmembraan

De kunstmatige celmembranen van hydroporfines. Blaauw is het waterminnede deel van de eiwitten, rood het waterafstotende deel (afb: Advanced Materials)

Knutselen aan bestaande cellen is een manier om de natuur naar je hand te zetten, maar fundamenteler is de aanpak om van de grond aan nieuwe cellen te bouwen. Voor zover mij bekend heeft dat nog niet zo erg veel resultaat opgeleverd, maar nu melden onderzoekers van de universiteit van Saarland (D) celachtige bollen hebben gemaakt met een dubbellaags membraan van natuurlijke eiwitten (hydrofobines). In de natuur bestaan celmembranen uit dubbellagen van lipides, vetachtige stoffen. Lees verder

Knutselen met DNA wordt steeds makkeljker

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA (afb: Wiki Commons)

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben een algoritme ontwikkeld, waarmee wetenschappers en andere ingenieurs allerlei constructies van DNA kunnen maken, de zogeheten DNA-origami (origami=Japanse papierknipkunst). Dat zou de ontwikkeling van toepassingen van deze techniek in een stroomversnelling brengen, denken de onderzoekers. Lees verder

DNA als ‘medicijnleverancier’ of als rekenmachine

 

Kakkerlak

Een kakkerlak met een rekenkracht van een Commodore 64? Ehhh….

Gerichte afgifte van medicijnen is belangrijk hedendaags onderzoeksthema: medicijnen alleen daar ‘loslaten’ waar die hun genezende arbeid ook moeten verrichten. Dat is vele opzichten effectiever. Ook DNA speelt daarbij vaak een rol; niet als doelwit, maar als verpakkingsmateriaal. Amerikaanse onderzoekers hebben nu DNA-pakketjes, robotjes noemen ze die zelf, in het vatenstelsel van een kakkerlak uitgeprobeerd (je moet ergens beginnen) rondgestuurd. “Die DNA-nanorobots kunnen in principe een complex programma uitvoeren zowel voor de diangose als voor behandeling”, zegt  onderzoeker Daniel Levner van de Harvard-universiteit. Lees verder