Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Raka pokonają roboty?
Raka pokonają roboty?
Od wielu lat trwają próby zaadaptowania najnowszych osiągnięć technologii na gruncie procedur medycznych. I choć terapia przy pomocy robotów brzmi jak pomysł z filmu science fiction, po części już stała się rzeczywistością. Od kilku lat system chirurgiczny da Vinci pomaga lekarzom w wykonywaniu najtrudniejszych zabiegów. Być może dzięki najnowszym zdobyczom nanotechnologii „miniroboty” okażą się odwiecznie poszukiwanym „lekarstwem” na raka.

 

 

Doktor Ido Bachelet z izraelskiego Uniwersytetu Bar-Ilan opracował innowacyjną terapię przeciwnowotworową, której podstawę stanowią nanoboty. Zostały skonstruowane w taki sposób, aby dostarczyć „lek” (w tym wypadku siRNA) selektywnie do komórek nowotworowych. Na powierzchni nanobotów znajdują się markery, które wybiórczo rozpoznają tylko antygeny charakterystyczne dla komórek rakowych. Dzięki temu, że nanoboty są zbudowane jedynie ze związków organicznych, głównie z DNA, są całkowicie nietoksyczne. Przed dwoma laty o osiągnięciach dr. Bacheleta mówił cały świat. Obiecujące wyniki badań in vitro i in vivo sprawiły, że z niepokojem i ekscytacją czekano na testy z udziałem ludzi. Pierwszym pacjentem, któremu podano nanoboty, był chory na białaczkę. Lekarze dawali mu nie więcej niż pół roku życia. Niestety zespół naukowców do dziś nie opublikował wyników tego eksperymentu. Oznaczać to może, że badania wciąż trwają albo że terapia okazała się, niestety, nieskuteczna.

Nowatorską terapię onkologiczną opracowali naukowcy z Uniwersytetu Rice pod kierownictwem Jamesa Toura. Skonstruowali model miniaturowych nanobotów ze świdrem, dzięki któremu mogą się wwiercać w komórkę nowotworową i niszczyć ją. Nanomaszyny składają się jedynie z 244 atomów. Kluczowym elementem jest „śruba”, która jednak wymaga aktywacji. W dotychczas przeprowadzonych eksperymentach maszynę wprawiano w ruch za pomocą promieniowania ultrafioletowego, ogranicza to jednak potencjalne wykorzystanie nanobotów jedynie do walki z nowotworami skóry, bowiem do głębszych tkanek fale UV nie docierają. Badacze deklarują, że śruba może być też napędzana bliską podczerwienią czy promieniowaniem radiowym, które znacznie lepiej przenikają w głąb ciała. Wyniki są obiecujące. Nanoboty, dzięki selektywnym cząsteczkom na swojej powierzchni, potrafią wybiórczo rozpoznać komórki nowotworowe. W warunkach in vitro rozpoznanie, podziurawienie i zabicie komórek raka prostaty zajęło im mniej niż trzy minuty. Obecnie trwają badania na mikroorganizmach i rybach, jest więc szansa, że technika ta szybko przejdzie do fazy testów na ssakach i, zakładając pozytywne rezultaty, znajdzie zastosowanie w leczeniu pacjentów onkologicznych.

Niezwykle ciekawe są dokonania kanadyjskich naukowców, którzy połączyli mikrobiologię z nanotechnologią, tworząc bakteryjne nanoboty. W swoich badaniach wykorzystali wodne bakterie Magnetococcus marinus, które cechują się unikatowymi zdolnościami. Po pierwsze, zaopatrzone są w swego rodzaju kompas, wykonany z tlenku żelaza, dzięki czemu są wrażliwe na działanie pola magnetycznego. Po drugie, bezbłędnie kierują się w obszary o niskiej zawartości tlenu, które występują w głębinach wodnych, ale też… w guzach nowotworowych. Ta analogia sprawiła, że mikroorganizmy te stały się przedmiotem badań naukowców. Zostały wykorzystane jako nośnik chemioterapeutyku. Dzięki temu, że bakterie naturalnie kierują się w rejony hipoksji, a dodatkowo ich ruchem można sterować zewnętrznym polem magnetycznym, lek był dostarczany do komórek nowotworowych z bardzo dużą wydajnością. Terapie oparte na żywym materiale biologicznym częstą wiążą się z dużym ryzykiem działań niepożądanych. W tym przypadku jednak tak nie było. Bakterie spełniały swoje zadania – dostarczały lek do guza – a następnie ginęły, najprawdopodobniej w wyniku zbyt wysokiej, jak na ich preferencje, temperatury panującej w ciałach zwierząt laboratoryjnych. Potencjalnie taki model może być wykorzystany nie tylko w chemioterapii, ale także jako sposób zwiększenia skuteczności radioterapii (więcej o radiosensybilizatorach pisaliśmy w tym artykule).

Nie da się ukryć, że nowoczesność i postęp wielkimi krokami wkradają się do świata medycyny. Sukces badań wykorzystujących zdobycze nanotechnologii pokazuje, jak olbrzymi potencjał drzemie w tej dziedzinie nauki. I pobudza wyobraźnię do zastanawiania się, jak wiele dobrego można jeszcze zdziałać.

Źródła
  1. Douglas S.M., Bachelet I., Church G.M. A logic-gated nanorobot for targeted transport of molecular payloads.
  2. http://www.telegraph.co.uk/science/2017/08/30/nanomachines-drill-cancer-cells-killing-just-60-seconds-developed/ (dostęp z 5.10.2017 r.).
  3. Felfoul O. i in., Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions.
KOMENTARZE
news

<Listopad 2017>

pnwtśrczptsbnd
30
31
1
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
14
15
16
17
II Seminarium Inżynierii Biomedycznej
2017-11-17 do 2017-11-17
19
II Kongres Podologiczny
2017-11-19 do 2017-11-19
20
V Międzynarodowy Kongres Biogospodarki
2017-11-20 do 2017-11-21
Prowadzenie badań w Kontroli Jakości
2017-11-20 do 2017-11-20
Szkolenie dla QP
2017-11-20 do 2017-11-20
22
23
25
26
27
1
3
Newsletter