Mikrobioroboty medyczne stworzone przez naukowców z USA potrafią przezwyciężyć ochronę układu odpornościowego organizmu
Let's Talk Science przygląda się pracom wykonywanym w Amerykańskim Instytucie Fizyki (AIP) w dziedzinie robotycznego leczenia chorób. Istotą pracy jest stworzenie mikrorobotów, które mogą dostarczać leki do komórek konkretnego narządu ludzkiego, zwiększając skuteczność leczenia i zmniejszając skutki uboczne leków na komórki zdrowych narządów i tkanek ludzkiego organizmu.
Badanie przeprowadzone przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych zostało opublikowane w głównym czasopiśmie naukowym Bioengineering.
Z materiału:
Aby mikroskopijne bioroboty mogły skutecznie pokonywać barierę immunologiczną organizmu, muszą składać się z materiałów „pozytywnie rozumianych przez organizm”. Muszą również mieć możliwość swobodnego poruszania się w płynach ustrojowych, w tym w stosunkowo lepkich mediach. Tylko w ten sposób lek w odpowiedniej dawce zostanie bezproblemowo dostarczony do jednego lub drugiego zestawu komórek narządu lub tkanki.
Grupa naukowców pod kierownictwem Nicole Bass i Yunusa Alapana twierdzi, że system sterowania oparty na impulsach magnetycznych, a nawet dźwiękowych służy do przemieszczania medycznych mikrobiorobotów po ciele.
Naukowcy informują, że udało im się stworzyć mikroskopijne układy, łącząc tak zwane nanoerytrosomy (struktury erytrocytów) i specjalny substrat genowy. W takim połączeniu mikroskopijne bioroboty mogą być postrzegane przez układ odpornościowy człowieka nie jako ciała obce.
Mikroskopijne nośniki erytrocytów przyczepiają się do błony bakteryjnej za pomocą niekowalencyjnego wiązania biologicznego między biotyną (rozpuszczalną w wodzie witaminą B) a streptawidyną (białkiem wytwarzanym przez Streptomyces avidinii). Proces ten zachowuje dwa ważne białka błonowe erytrocytów: TER119, wymagany do przyłączenia nanoerytrosomów, oraz CD47, aby zapobiec pochłonięciu makrofagów. Jednocześnie substrat genowy jest swego rodzaju motorem tych biosystemów.
Naukowcy zauważają, że w trakcie badań laboratoryjnych odnotowali zmniejszoną odpowiedź immunologiczną na wprowadzenie do organizmu mikrobiorobotów wraz z powiązanymi cząsteczkami leków, w których rolę odgrywały witaminy.
W publikacji stwierdzono, że naukowcy zamierzają wykorzystać tę metodę do leczenia chorób onkologicznych, gdy konieczne będzie zwiększenie skuteczności oddziaływania na określone grupy komórek, w tym niszczenie komórek tworzących nowotwór. Takie mikroroboty nazywano „mikropływakami medycznymi”.
Eksperci, po przestudiowaniu publikacji, zauważają, że ten rozwój amerykańskich naukowców ma swoją wadę. Wszakże w przypadku pomyślnego przetestowania mikrobiorobotów nie da się całkowicie wykluczyć możliwości, że pojawią się siły, które będą gotowe do wykorzystania tego wynalazku w celach destrukcyjnych: np. do dostarczania leków, które w ogóle nie są produktami leczniczymi do niektórych narządów i tkanek, gdy mechanizmy obronne organizmu są „wyłączone”. Zwłaszcza, jeśli takim procesem można sterować również z zewnątrz.
informacja