Маленькі роботи, що постачають в організм людини лікарство, – це ще фантастика. Проте натуральні наноботи з подібними здібностями існують вже сьогодні, доводить експеримент канадських учених. Морські бактерії можуть виконувати функцію постачальника, самотужки рухаючись та знаходячи пухлини в тілі. Хитрість полягає в тому, що ці організми орієнтуються на магнітне поле та кисневі концентрації, інформують науковці в журналі Nature Nanotechnology.
Бактерії Magnetococcus marinus виконують функцію перевізника ліків. Фото: The Nano Robotics Laboratory, Polytechnique Montréal.
Хіміотерапія – основна зброя в онкології. При ній використовують спеціальні медикаменти у вигляді інфузій, уколів чи таблеток, що мали би попередити прогрес хвороби. Ця цитостатика перешкоджає поділові клітин та призводить до їхнього вимирання. Проте лікування клітинними отрутами має непоправний недолік: медикаменти атакують не лише пошкоджені клітини, а й здорові. Наслідки цього – небезпечні.
Аби позбутися цих побічних ефектів, науковці розробляють так званий нанотранспорт – маленькі молекули, які б постачали ліки від раку безпосередньо до хворих клітин. «Коефіцієнт потрапляння таких перевізників дотепер був дуже незначний», – розповідають учені на чолі з Уайді Фелфол (Ouajdi Felfoul) з Політехнічної школи Монреаля. Нещодавно їм вдалося розробити метод, що зможе подолати цю проблему.
Передусім учені створили «транспортний легіон», який не лише транспортував лікарство, а й самотужки рухався з кровообігом і знаходив активні ракові клітини. Хитрість полягала в тому, що науковці використовували такі бактерії, які наділені специфічними здібностями.
Magnetococcus marinus – це вид, що послуговується магнетосомами. Вони дають змогу істотам орієнтуватися на магнітне поле Землі. «В природі бактерії плавають уздовж магнетичної лінії поля й схильні також пересуватися в напрямку до незначних кисневих концентрацій», – пишуть учені.
Їм були потрібні мільйони цих організмів, аби сконструювати транспорт для ліків. Кожну клітину бактерії оснастили 70 штучними нанополісомами, навантаженими медикаментами.
На мишачій моделі науковці продемонстрували, що автономні транспортери прямують до ракових клітин, якщо їх ввести в тіло поблизу ракової пухлин з ін’єкцією, а керувати ними можна з допомогою штучно генерованого магнітного поля.
Завдяки любові до бідних на кисень регіонів бактерії знаходять пухлини, в яких клітини діляться особливо швидко. Під час експериментів з’ясували, що глибоко в ці складні для лікування регіони проникало до 55% введених бактеріальних клітин, – неймовірний успіх, інформують вчені.
Так бактерії можуть вже сьогодні виконувати функцію наноботів. Мініроботи, кілька нанометрів завбільшки, в майбутньому мали би самостійно шукати місця спалаху хвороби в людському організмі та їх усувати.
«Наша розробка відкриває двері для створення нового транспортера лікувальних чи діагностичних речовин», – розповідає співавтор розвідки Сильвіан Мартел (Sylvain Martel) з Політехнічної школи. Для онкохворих – це проблиск надії: «Замість хіміотерапії, що наскільки отруйна для тіла загалом, нонароботи можуть доставляти медикаменти просто до пошкоджених регіонів, не призводячи до шкідливих побічних ефектів і посиливши водночас терапевтичну ефективність ліків», – резюмує Мартел.
Natürliche Nanobots attackieren Krebszellen
Scinexx.de, 16/08/2016
Зреферувала Соломія Кривенко
16.08.2016