UUS LEIUTIS ⟩ Vähi hävitamiseks saadetakse robotid kopsudesse

Tulevikus võivad vähiravis abilisteks olla mikrorobotid. Foto: Shutterstock

Teadur Zhengxing Li ja ta kolleegid California ülikoolist on töötanud välja biohübriidsed mikrorobotid – pisikesed objektid, mis koosnevad looduslikest ja sünteetilistest materjalidest ning mida saab kasutada meditsiinis, vahendab The Conversation.

Kopsudesse levivad vähisiirded on vähiravis tõsine väljakutse. Hiljuti avaldatud uurimistöö raames loodi rohelistel mikrovetikatel põhinevad biohübriidsed mikrorobotid, mis suudavad toimetada keemiaravi otse kopsudesse ja ravida kopsumetastaase.

Sünteetilised mikrorobotid on tavaliselt valmistatud jäikadest metall- või polümeersetest struktuuridest, mis on raskesti valmistatavad, ei pääse teatud organitesse ja kudedesse ning võivad olla toksilised. Mikrovetikad suudavad need probleemid ületada, kuna liiguvad autonoomselt ja on vähem toksilised kui teised mikroorganismid. Need on ka odavamad ja kergemini toodetavad.

Biohübriidne mikrorobot, nimega algae-NP(DOX)-robot, kombineerib mikroskoopilised elavad rohevetikad Chlamydomonas reinhardtii nanoosakestega, mis on kaetud punaste vereliblede membraanidega. Membraanid toimivad loodusliku kamuflaažina, suurendades mikroroboti bioloogilist ühilduvust ja kaitstes seda immuunsüsteemi rünnakute eest. Nanoosakeste sees on levinud keemiaravim doxorubitsiin.

Mikroroboteid testiti hiirtel, kellel oli kopsumetastaasid. Manustades mikroroboteid hingetoru kaudu, suudeti transportida ravim otse kopsudesse ja vähendada kõrvaltoimeid teistes organites. Kopsudes suutsid mikrorobotid liikuda ja jaotada ravimi üle kopsukoe, vältides samal ajal immuunrakkude hävitamist ning vabastades nanoosakestest ravimit järk-järgult.

Võrreldes vabalt levivate ravimite ja staatiliste nanoosakestega, mis ei suuda iseseisvalt liikuda, kogunes biohübriidseid mikroroboteid kopsudesse suuremates kontsentratsioonides ja need püsisid seal kauem.

Biohübriidsed mikrorobotid parandasid oluliselt ravitulemusi, vähendades kopsukasvajaid ja pikendades ravitud hiirte eluiga 40 protsendi võrra.

Immuunrakud lagundavad lõpuks mikrorobotid mittetoksilisteks komponentideks ja eemaldavad need täielikult organismist.

Tulemused näitavad, et biohübriidsed mikrorobotid on võimas meetod ravimite kopsudesse toimetamiseks, et ravida kopsuhaigusi. Teadurid on varem kasutanud mikrovetikatest roboteid ägeda kopsupõletiku raviks ja keskenduvad nüüd ka teiste keeruliste kopsuhaiguste, nagu tsüstiline fibroos ja idiopaatiline kopsufibroos, ravi välja töötamisele.

Biohübriidseid mikroroboteid ei näe veel mõnda aega kliinikutes, aga teadurid loodavad, et elavate mikrovetikate kombineerimine rakumembraaniga kaetud, ravimit sisaldavate nanoosakestega saab kunagi oluliseks osaks vähiravist.