Új korszak kezdődhet a gyógyításban

Az Oxfordi Egyetem kutatói a világon először hoztak létre laboratóriumi körülmények között olyan biológiai molekulákat, amelyek belsejében kvantummechanikai folyamatokat indítottak be. Ez a különleges, mesterségesen továbbfejlesztett kvantumfehérje képes reagálni a mágneses terekre, ami korábban elképzelhetetlen távlatokat nyit a biológiában. 

A tudományos világ figyelme most az Egyesült Királyságra szegeződik, ahol a kutatóknak sikerült mérnöki úton megalkotniuk egy új molekulatípust. Ez az újfajta kvantumfehérje – szaknyelven mágnesességre érzékeny fluoreszcens fehérje, vagyis MFP – képes arra, hogy kölcsönhatásba lépjen a mágneses terekkel és a rádióhullámokkal – írja az Origo.

Az Oxfordi Egyetem tudósai által vezetett nemzetközi kutatócsoport ezzel bizonyította, hogy a kvantummechanika nemcsak az elméleti fizikusok terepe, hanem a mindennapi orvoslásban is hasznosítható.

Bár a tudósok régóta tudják, hogy a természetben léteznek hasonló folyamatok – például a költöző madarak a Föld mágneses mezejét használják a tájékozódáshoz –, most először sikerült ezt a jelenséget laboratóriumi körülmények között, célzottan létrehozni.

"Ez a felfedezés elmozdulást jelent a kvantumhatások puszta megfigyelésétől afelé, hogy szándékosan tervezzük meg őket valós felhasználásra" – magyarázták a kutatók. 

Harrison Steel docens, a tanulmány vezető szerzője elárulta, hogy a kvantumfehérje működésének megértéséhez éppen a madarak navigációjának több évtizedes kutatása adta a kulcsot.

A kutatócsoport már épített is egy prototípus műszert, amely hasonló elven működik, mint a kórházakból jól ismert MRI-vizsgálat. Van azonban egy óriási különbség: míg a hagyományos MRI a test szöveteiről ad képet, az új technológia képes lenne élő szervezeten belül, sejtszinten nyomon követni specifikus molekulákat. Ez a precizitás forradalmi változást hozhat a sejtkutatás és a rákgyógyítás területén.

Segítségével megfigyelhetővé válnának a daganatokon belüli genetikai változások. Emellett lehetővé válna a célzott gyógyszeradagolás nyomon követése, vagyis látható lenne, hogy a hatóanyag pontosan oda jut-e el, ahová szánták.

A különleges molekulák létrehozásához a tudósok az úgynevezett „irányított evolúció” módszerét használták. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a laboratóriumban felgyorsították a természetes kiválasztódás folyamatát. Véletlenszerű mutációkat idéztek elő a fehérjét kódoló DNS-szakaszban, majd kiválasztották azokat a változatokat, amelyek a legjobban reagáltak a mágneses térre. Sok próbálkozás után végül megszületett a ma ismert, nagy érzékenységű kvantumfehérje.

A kutatók most azon dolgoznak, hogy az orvosi alkalmazások minél hamarabb valósággá váljanak, és a kvantumfehérje ne csak egy laboratóriumi érdekesség, hanem a gyógyítás hatékony eszköze legyen.