Mest af alt ligner den et lille terningeformet skrin af guld.

Men den lille kasse er bygget af DNA-molekyler, og dermed er det lidt af et gennembrud inden for nanoteknologi, som et dansk ledet forskerhold i dag offentliggør i det ansete tidsskrift Nature.

Det er nemlig lykkedes forskere ved Aarhus Universitet at fremstille den lille bitte kasse, som blot er nogle milliontedele af en millimeter stor, ved hjælp af DNA-molekyler. Kassen er bygget op af hundredvis af DNA-molekyler og forsynet med et lille låg, som kan åbnes og lukkes ved hjælp af særlige DNA-nøgler.

Udviklet en tre-dimensionel struktur
»Vi har fået et gennembrud, fordi det er lykkedes os, at bygge videre på de opdagelser, som allerede er gjort på området og samle de forskellige eksisterende teknikker og komponenter. Ud fra det har vi udviklet en tre-dimensionel struktur, som både kan åbne og lukke og desuden programmeres til at reagere på specifikke DNA-sekvenser«, siger molekylærbiolog Ebbe Sloth Andersen, der er postdoc. ved Center for DNA-Nanoteknologi ved Aarhus Universitet og førsteforfatter til den netop offentliggjorte artikel i Nature.

Præcis placering af medicin er en af de ting, som kassen tænkes brugt til i fremtiden.

Nano-kassen møder en kræftknude
Ideen er, at den kan fyldes med medicin, hvorefter den sendes ind i kroppens blodårer og udløses, når den kommer frem til det sted, hvor medicinen skal bruges.

Det kunne også være et protein, som dræber kræftceller, der sendes ind og udløses, når nano-kassen møder en kræftknude og låget så åbnes ved, at dets DNA-spiral påvirkes af et stykke DNA, der kun er til stede i kræftcellen.

Nano-kasserne kan også fremstilles, så de afgiver grønt eller rødt lys ved belysning ude fra afhængigt af, om den er åben eller lukket. På den måde kan kasserne afsløre sygdomme, hvis kassens låg programmeres til at reagere på DNA-materiale, der kendetegner sygdommen.

»Potentialet i det her er, at vi kan bruge nano-boksen som en biosensor til at registrere sygdomme og på længere sigt at kunne få denne sensor til at kunne afgive medicin, der hvor vi ønsker det«, siger professor i molekylærbiologi og nanovidenskab ved Molekylærbiologisk Institut på Aarhus Universitet, Jørgen Kjems, der har stået i spidsen for forskningen.

Systemet skal udvikles yderligere
Metoden kaldes ’kontrolleret aflevering’ og er et voksende felt inden for forskning, som spås en stor fremtid, som supplement til traditionel medicin, hvor langt større molekyler typisk sendes ind og virker i hele kroppen.

Med den nye metode, som stadig er under udvikling, vil man kunne målrette medicin og behandling med eksempelvis proteiner mod lige præcis det fysiske sted, det er påkrævet.

En af de udfordringerne er at udvikle systemer, der kan bringe nano-medicinen sikkert frem uden at kroppens immunforsvar angriber og ødelægger den. Det forsøger man blandt andet at gøre ved at ’narre’ kroppen med for eksempel at indkapsle de små medicinmolekyler i sukker, noget man også arbejder med på Aarhus Universitet.

»Foreløbig har vi udviklet kassen, så konceptet fungerer. Et af de næste skridt bliver at udvikle systemet yderligere, så det blandt andet kan fragte medicin ind og frigøre den som konsekvens af et sygdomssignal i kroppen«, siger Ebbe Sloth Andersen.