Wetenschappers van de Polytechnische Universiteit van Montreal, de Universiteit van Montreal en McGill University hebben indrukwekkende doorbraken bereikt in kankeronderzoek. Ze hebben nieuwe nanorobotische middelen ontwikkeld die door de bloedbaan kunnen reizen en precies een medicijn afgeven aan specifieke actieve kankercellen in een tumor. Deze manier van medicatie toedienen zorgt voor een optimale tumorbeschadiging en brengt geen gevaar voor nabijgelegen organen en gezonde weefsels. Als gevolg hiervan wordt de dosering van geneesmiddelen die extreem giftig zijn voor het menselijk lichaam, verlaagd.
Het werk van wetenschappers verscheen in het tijdschrift Nature Nanotechnology in een artikel met de titel "Magneto-aerotactische bacteriën leveren medicijnbevattende nanoliposomen af aan hypoxische tumorgebieden." Het artikel beschrijft de resultaten van onderzoeken die zijn uitgevoerd op muizen: nanorobots hebben met succes medicijnen afgeleverd bij colorectale tumoren.
"Deze legioenen van nano-robotica zijn samengesteld uit meer dan 100 miljoen flagellaire bacteriën - dus zelfaandrijvend - en geladen met medicijnen die de kortste weg afleggen van de injectieplaats naar het lichaamsdeel dat moet worden behandeld", legt professor Sylvain Martel uit, directeur van het Nanorobotic Laboratory Polytechnique Montréal. toezicht houden op het werk. "De kracht van de injectie van het medicijn is voldoende om diep in de tumor te dringen."
Door een tumor binnen te gaan, kunnen nanorobots onafhankelijk zuurstofarme tumorgebieden (hypoxische zones) detecteren en daar medicijnen aan toedienen. De hypoxische zone wordt gevormd door het aanzienlijke zuurstofverbruik door snel prolifererende tumorcellen. Van deze gebieden is bekend dat ze resistent zijn tegen de meeste behandelingen, waaronder bestralingstherapie.
Maar toegang krijgen tot tumoren en het doorkruisen van een complexe fysiologische micro-omgeving is noodzakelijk, maar niet gemakkelijk, dus zochten professor Martel en zijn team hulp bij nanotechnologie.
Bacteriën met een kompas
De bacteriën die door het team van professor Martel worden gebruikt, vertrouwen op twee natuurlijke systemen om te bewegen. Een soort kompas, gemaakt door een ketting van magnetische nanodeeltjes samen te smelten, zorgt ervoor dat ze in de richting van het magnetische veld kunnen bewegen, terwijl een sensor voor het meten van de zuurstofconcentratie ervoor zorgt dat ze actieve gebieden van de tumor kunnen bereiken en blijven. Door deze twee systemen te gebruiken en bacteriën bloot te stellen aan een magnetisch veld, hebben wetenschappers aangetoond dat deze bacteriën perfect kunnen dienen als kunstmatige nanorobots van de toekomst, ontworpen voor dit soort taken.
Promotie video:
"Dit innovatieve gebruik van nanotransporters zal niet alleen invloed hebben op meer geavanceerde technische concepten en ingenieuze interventies, maar ook de deur openen voor het synthetiseren van nieuwe voertuigen voor therapeutische, beeldvormende en diagnostische doeleinden", voegt Martel toe. "Chemotherapie, die zo giftig is voor het hele menselijk lichaam, zal deze natuurlijke nanobots kunnen gebruiken om medicijnen rechtstreeks naar het doelgebied te verplaatsen, waardoor de schadelijke bijwerkingen worden verminderd en de effectiviteit van de behandeling wordt vergroot."
ILYA KHEL
