Mikrobotët bakterialë një ditë mund të luftojnë kancerin

Mikrobotët bakterialë një ditë mund të luftojnë kancerin

Studiuesit nga Departamenti i Inteligjencës Fizike në Institutin Max Planck për Sistemet Inteligjente në Shtutgart, Gjermani, kanë krijuar mikrobota bakterialë. Ata shpresojnë se një ditë do të shpërndajnë ilaçe kundër kancerit direkt te tumoret.

Bakteret Escherichia coli janë të ngarkuara me nanogrimca magnetike. Ato mund të përdoren për të kontrolluar lokalizimin e objektivit dhe nanoliposome që mbartin molekula kimioterapeutike.

“Bakteret e tipit të egër u zbuluan se përmbajnë disa veti antikancerogjene më shumë se një shekull më parë, me punën pioniere të Dr. William Coley, dhe ky ka qenë themeli i asaj që ne sot e quajmë terapi të tumorit të ndërmjetësuar nga bakteret,” shpjegoi Birgul Akolpoglu. , një Ph.D. student në Institutin Max Planck për Sistemet Inteligjente dhe autori i parë i studimit, i cili u botua në Science Advances javën e kaluar.

Ajo shtoi: “Që atëherë, bakteret e inxhinieruara gjenetikisht janë hulumtuar gjithashtu për terapinë e kancerit për shkak të synimit të tyre specifik të rajoneve të tumorit dhe aktivizimit të përgjigjes imune anti-tumorale në trupin pritës.”

Krijimi i “biohibrideve” të baktereve dhe nanogrimcave mund të rrisë këto aftësi natyrale kundër tumorit.  Duke përmirësuar lokalizimin dhe akumulimin e tumorit, duke lokalizuar kimioterapinë dhe duke rritur përputhshmërinë imune.

Akolpoglu dhe ekipi zhvilluan mikrobotët e tyre biohibridë duke përdorur një lloj E. coli. Për këtë arsye lejon lidhjen e nanogrimcave magnetike të veshura me avidin përmes një ndërveprimi avidin-biotinë. Kjo është lidhja më e fortë jokovalente e njohur midis një proteine dhe ligand.

Nanoliposomet në formë sferike që ata zhvilluan kanë dy shtresa. Ato kanë një shtresë të dyfishtë lipidike e jashtme që përmban indocianinë jeshile (ICG). Nanoliposomet  kanë edhe një material që shkrihet kur ekspozohet ndaj dritës afër infra të kuqe. Gjithashtu kanë një bërthamë e brendshme ujore e cila kapsulon formën hidrofile të doxorubicinës, hidroklorurin e doxorubicinës.

Nanoliposomet gjithashtu kanë biotinë në sipërfaqen e tyre, kështu që studiuesit trajtuan sipërfaqen E. coli me një zgjidhje avidine. Më pas shtuan nanoliposomet për të krijuar një lidhje urë trefishe të biotinës-avidin-biotinë që lidh nanoliposomet me bakteret.

“Kjo metodë nuk e dëmton qelizën dhe as nuk i dëmton grimcat apo liposomet dhe reagimi kryhet në kushte fiziologjike të pH neutral dhe temperaturë [të rregullt] të trupit”, tha Akolpoglu.

Hetuesit testuan mikrobotët në seri eksperimentesh in vitro. Ata ishin në gjendje të tregonin se bakteret ruajtën shpejtësinë e tyre origjinale të notit pasi u shtuan njësitë artificiale.

Duke përdorur magnet, mikrobotët u drejtuan me sukses drejt sferoideve tumorale 3-dimensionale (3D). Kjo u arrit përmes mikrokanaleve të krijuara për të imituar enët e vogla të gjakut dhe përmes xhelit të kolagjenit 3D që i ngjan indit tumoral.

Mikrobotët arritën te sferoidet e tumorit, të cilat u krijuan me qelizat e kancerit të zorrës së trashë. Ato u nxehën me rreze lazer infra të kuqe duke shkaktuar një proces shkrirjeje të liposomes.

Mikroskopi fluoreshent konfirmoi marrjen e doxorubicinës nga qelizat tumorale pas rrezatimit. Studiuesit vunë në dukje gjithashtu se disa mostra treguan marrjen e doxorubicinës pa shkaktarin afër infra të kuqe. Ata thonë se mund t’i atribuohet difuzionit të thjeshtë ose një pH më të ulët në mikromjedisin e tumorit.

Akolpoglu tha se ekipi tani ka filluar testimin e mikrobotëve in vivo. Ata janë shumë të emocionuar për të shtyrë kufijtë shkencorë të asaj që është aktualisht e mundur me këta notarë të vegjël dhe përdorimin e tyre në aplikimet klinike.

Megjithatë, përpara se mikrobotët të mund të transferohen për përdorim njerëzor, duhet të kapërcehen ende një sërë sfidash.

“Ne duhet të zhvillojmë strategji për të lundruar dhe kontrolluar këta mikrorobotë brenda trupit pritës me saktësi të lartë, duke marrë parasysh rrjedhat e lëngjeve trupore dhe mikromjediset viskoze dhe fibroze që gjenden në inde. Ne gjithashtu duhet të sigurohemi që siguria e pacientit të jetë e garantuar dhe që këta mikrorobotë të mund të operohen brenda një trupi për një afat të gjatë, madje edhe përballë reaksioneve të mundshme imunologjike,” vuri në dukje Akolpoglu.

Postime te ngjashme