Природные наноботы атакуют раковые клетки
Маленькие работы, поставляющие в организм человека лекарство - это еще фантастика. Однако натуральные наноботы с подобными способностями существуют уже сегодня, доказывает эксперимент канадских ученых.
Морские бактерии могут выполнять функцию поставщика, самостоятельно двигаясь и находя опухоли в теле. Хитрость заключается в том, что эти организмы ориентируются на магнитное поле и кислородные концентрации, информируют ученые в журнале Nature Nanotechnology.
Химиотерапия - основное оружие в онкологии. При ней используют специальные медикаменты в виде инъекций, уколов или таблеток, которые имели бы предупредить прогрессирование болезни. Эта цитостатика препятствует разделению клеток и приводит к их вымиранию. Однако лечение клеточными ядами имеет непоправимый недостаток: медикаменты атакуют не только поврежденные клетки, но и здоровые. Последствия этого - опасны.
Чтобы избавиться от этих побочных эффектов, ученые разрабатывают так называемый нанотранспорт - маленькие молекулы, которые поставляли лекарства от рака непосредственно к больным клеткам. «Коэффициент попадания таких перевозчиков до сих пор был очень незначительный», - рассказывают ученые во главе с Уайда Фелфол (Ouajdi Felfoul) из Политехнической школы Монреаля. Недавно им удалось разработать метод, который сможет преодолеть эту проблему.
Прежде всего, ученые создали «транспортный легион», который не только транспортировал лекарство, но и самим двигался с кровообращением и находил активные раковые клетки. Хитрость заключалась в том, что ученые использовали такие бактерии, которые наделены специфическими способностями.
Magnetococcus marinus - это вид, что пользуется магнетосомамы. Они позволяют существам ориентироваться на магнитное поле Земли. «В природе бактерии плавают вдоль магнетической линии поля и склонны также передвигаться по направлению к незначительным кислородным концентрациям», - пишут ученые.
Им требовались миллионы этих организмов, чтобы сконструировать транспорт для лекарств. Каждую клетку бактерии оснастили 70 искусственными нанополисомамы, нагруженными медикаментами.
На мышиной модели ученые продемонстрировали, что автономные транспортеры направляются к раковым клеткам, если их ввести в тело вблизи раковой опухоли с инъекцией, а управлять ими можно с помощью искусственно созданного магнитного поля.
Благодаря любви к бедным кислородом регионов бактерии находят опухоли, в которых клетки делятся особенно быстро. Во время экспериментов выяснили, что глубоко в эти сложные для лечения регионы проникал до 55% введенных бактериальных клеток, - невероятный успех, информируют ученые.
Так бактерии могут уже сегодня выполнять функцию наноботов. Минироботы, несколько нанометров величиной в будущем должны были самостоятельно искать места вспышки болезни в человеческом организме и их устранять.
«Наша разработка открывает двери для нового транспортера лечебных или диагностических веществ», - рассказывает соавтор разведки Сильвиан Мартел (Sylvain Martel) из Политехнической школы. Для онкобольных - это проблеск надежды: «Вместо химиотерапии, ядовитое для тела в целом, нонароботы могут доставлять медикаменты просто в поврежденные регионы, не приводя к вредных побочных эффектов и усилив одновременно терапевтическую эффективность лекарств», - резюмирует Мартел.