Bakterie-nanoroboty w walce z rakiem
Zespół badaczy z Politechniki w Montrealu, Uniwersytetu McGill i Uniwersytetu Montrealskiego opracował naturalne nanoroboty, które poruszają się w krwioobiegu i z wysoką precyzją dostarczają lek do aktywnych regionów guzów nowotworowych. Badanie stanowi naukowy przełom.
Legiony nanorobotów, a właściwie ponad 100 mln bakterii posiadających wici – a więc własny napęd – przenoszą leki najkrótszą drogą od punktu wstrzyknięcia do nowotworu. (Zdjęcie: Montréal Nanorobotics Laboratory).
Taki dokładny sposób podania leku chroni także ludzkie organy i zdrowe tkanki otaczające guz. Dawka bardzo toksycznych leków może zostać znacznie ograniczona.
Wyniki badań opisano w prestiżowym Nature Nanotechnology. Badania prowadzono na myszach chorych na raka jelita grubego.
Legiony nanorobotów, a właściwie ponad 100 mln bakterii posiadających wici – a więc własny napęd – przenosiły leki najkrótszą drogą od punktu wstrzyknięcia do nowotworu. Lek przemieszczał się skutecznie i dotarł w głąb guzów.
Profesor Sylvain Martel
Kiedy bakterie wnikają do guza wykrywają obszary ubogie w tlen w sposób całkowicie autonomiczny i skutecznie dostarczają tam lek. Obszary takie powstają na skutek znacznego poboru tlenu przez szybko rozmnażające się komórki rakowe.
Strefy ubogie w tlen są odporne na radioterapię i inne sposoby leczenia. Jednak dostęp do guzów jest bardzo utrudniony, ponieważ drogi tam prowadzące są wielkości czerwonej krwinki i przebyć trzeba skomplikowane fizjologiczne mikro-środowiska. Z tego powodu profesor Martel zdecydował się na zastosowanie nanotechnologii.
Bakterie z kompasem
Bakterie wykorzystane przez zespól prof. Martela do przemieszczania się używają dwóch naturalnych układów. Kompas wytworzony poprzez syntezę magnetycznych nanocząsteczek umożliwia bakteriom poruszanie się w kierunku pól magnetycznych, a jednocześnie czujnik stężenia tlenu umożliwia im wniknięcie i pozostanie w aktywnych regionach nowotworu.
Badacze wykorzystali te dwa systemy przemieszczania się i poddali bakterie działaniu pola magnetycznego sterowanego komputerem, udowadniając, że bakterie te są wstanie z łatwością odtworzyć przyszłe sztuczne nanoroboty opracowane do tego konkretnego celu.
To nowatorskie wykorzystanie nanotransporterów będzie miało wpływ nie tylko na opracowanie bardziej zaawansowanych koncepcji technicznych, lecz również szeroko otwiera drzwi do syntezy nowych nośników środków leczących, obrazujących i diagnostycznych. Chemoterapia, toksyczna dla całego organizmu człowieka, może wykorzystywać te naturalne nanoroboty do dostarczania leku bezpośrednio do celu, eliminując szkodliwe skutku uboczne i zwiększając skuteczność terapii.
Profesor Sylvain Martel