Legioner af nanorobotter målretter mod kræftsvulster med præcision

Forskere fra Polytechnique Montréal, Université de Montréal og McGill University har netop opnået et spektakulært gennembrud inden for kræftforskning. De har udviklet nye nanorobotiske midler, der er i stand til at navigere gennem blodbanen for at administrere et lægemiddel med præcision ved specifikt at målrette de aktive kræftceller i tumorer. Denne måde at injicere medicin på sikrer den optimale målretning af en tumor og undgår at bringe integriteten af ​​organer og omgivende sunde væv i fare. Som resultat, den lægemiddeldosis, der er meget giftig for den menneskelige organisme, kan reduceres betydeligt.

Dette videnskabelige gennembrud er netop blevet offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Natur nanoteknologi i en artikel med titlen "Magneto-aerotaktiske bakterier leverer lægemiddelholdige nanoliposomer til tumorhypoxiske regioner." Artiklen noterer resultaterne af forskningen udført på mus, som med succes blev administreret nanorobotiske midler i kolorektale tumorer.

"Disse legioner af nanorobotiske midler var faktisk sammensat af mere end 100 millioner flagellerede bakterier - og derfor selvkørende - og fyldt med lægemidler, der bevægede sig ved at tage den mest direkte vej mellem lægemidlets injektionspunkt og det område af kroppen, der skulle helbredes, " forklarer professor Sylvain Martel, indehaver af Canada Research Chair in Medical Nanorobotics og direktør for Polytechnique Montréal Nanorobotics Laboratory, hvem leder forskergruppens arbejde. "Medikamentets fremdrivende kraft var nok til at rejse effektivt og trænge dybt inde i tumorerne."

Når de kommer ind i en tumor, de nanorobotiske midler kan på en fuldstændig autonom måde detektere de iltfattige tumorområder, kendt som hypoxiske zoner, og levere stoffet til dem. Denne hypoxiske zone er skabt af det betydelige forbrug af ilt af hurtigt proliferative tumorceller. Hypoksiske zoner er kendt for at være resistente over for de fleste terapier, herunder strålebehandling.

Men at få adgang til tumorer ved at tage stier så små som et rødt blodlegeme og krydse komplekse fysiologiske mikromiljøer kommer ikke uden udfordringer. Så professor Martel og hans team brugte nanoteknologi til at gøre det.

Bakterier med kompas

At bevæge sig rundt, bakterier, der bruges af professor Martels team, er afhængige af to naturlige systemer. En slags kompas skabt af syntesen af ​​en kæde af magnetiske nanopartikler tillader dem at bevæge sig i retning af et magnetfelt, mens en sensor, der måler iltkoncentrationen, gør dem i stand til at nå og forblive i tumorens aktive områder. Ved at udnytte disse to transportsystemer og ved at udsætte bakterierne for et computerstyret magnetfelt, forskere viste, at disse bakterier perfekt kunne replikere fremtidens kunstige nanorobotter designet til denne slags opgaver.

"Denne innovative brug af nanotransportere vil ikke kun have indflydelse på at skabe mere avancerede ingeniørkoncepter og originale interventionsmetoder, men det åbner også døren på vid gab for syntesen af ​​nye midler til terapeutiske, billeddannende og diagnostiske midler, Professor Martel tilføjer. "Kemoterapi, som er så giftig for hele menneskekroppen, kunne gøre brug af disse naturlige nanorobotter til at flytte stoffer direkte til det målrettede område, eliminerer de skadelige bivirkninger, samtidig med at dens terapeutiske effektivitet øges."