Раковая опухоль побеждена легионами живых нанороботов
Научные сотрудники Монреальского университета, Политехнического университета Монреаля и Университета Макгилла заявили о впечатляющем прорыве в деле исследования рака. У них получилось разработать новые наноробототехнические агенты, которые способны передвигаться по кровотоку и осуществлять точечную доставку лекарственного средства в конкретные активные раковые клетки злокачественного новообразования. Благодаря этому методу ввода препаратов обеспечивается оптимальное поражение агрессивной опухоли, что совершенно безопасно для близлежащих органов и здоровых тканей. В итоге происходит снижение дозировки медикаментов, токсичных для организма человека.
Учёные продемонстрировали миру свою работу на страницах журнала Nature Nanotechnology в материале «Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions». В этой публикации даётся описание результатов испытаний, которые проведены на мышах: вездесущим нанороботам удалось доставить лекарство прямо в колоректальные опухоли.
По словам руководителя работы профессора Сильвена Мартела, являющегося директором наноробототехнической лаборатории Polytechnique Montréal, в «личный состав» данных легионов наноагентов входит больше 100 млн самоходных жгутиковых бактерий, которые загружены специальными препаратами, перемещающимися по кратчайшему пути от места ввода медикамента в область тела, которая нуждается в скорейшем лечении. Интересно, что силы впрыска лекарственного средства достаточно для его глубочайшего проникновения в новообразование.
При входе в агрессивную опухоль нанороботы абсолютно самостоятельно и без дополнительной поддержки обнаруживают опухолевые районы, бедные кислородом (речь идёт о гипоксических зонах), и доставляют туда требуемый препарат. Если говорить о гипоксичной зоне, то она формируется, когда пролиферирующие клетки злокачественного новообразования быстро и в значительных объёмах потребляют кислород. Известно, что данные зоны обладают устойчивостью к большинству способов лечения, в том числе к лучевой терапии.
Тем не менее, необходимо добиться получения доступа к опухолям и пересечения сложной физиологической микросреды. Это весьма непросто, поэтому директор Марсел со своей командой прибегли к помощи существующих нанотехнологий.
О бактериях с компасом
Бактерии, применяемые членами команды Сильвена, передвигаются, полагаясь на силу двух природных систем. Своеобразный компас, который был создан через синтез цепочки магнитных наночастиц, предоставляет им возможность для перемещения в направлении действующего магнитного поля. А измеряющий концентрацию кислорода датчик помогает не только достичь, но и «прижиться» в самых активных «дистриктах» новообразования. Посредством этих 2 систем и благодаря воздействию магнитного поля на бактерии доказано, что микроорганизмы могут считаться замечательными искусственными нанотранспортёрами будущего, предназначенными для выполнения важных задач.
В заключение профессор Мартел констатировал, что новаторское использование нанороботов-перевозчиков точно повлияет на создание оригинальных методик вмешательства и усложнённых инженерных концепций, не говоря уже об открытии двери для синтеза инновационных транспортных средств для визуализационных, диагностических и терапевтических целей. Ведь химиотерапия очень токсична для человеческой плоти. Но теперь она сможет применять этих наноагентов для доставки медикаментов аккурат в целевую область, что ведёт к уменьшению вредных побочных эффектов и повышению эффективности всего процесса лечения.