Τα πρώτα ρομποτικά «λευκοκύτταρα» για στοχευμένη θεραπεία

Τα πρώτα ρομποτικά «λευκοκύτταρα» για στοχευμένη θεραπεία

Η αναζήτηση στοχευμένων θεραπειών για κάθε ασθένεια είναι μια υπόθεση τόσο παλιά όσο και η ιατρική επιστήμη. Από τα πρώτα φυτικά παρασκευάσματα πριν χιλιάδες χρόνια, μέχρι τα πολύπλοκα χημικά μόρια σήμερα, το ζητούμενο παραμένει πάντα ίδιο: η ανακούφιση και η θεραπεία του ασθενούς. Τώρα ανοίγει το επόμενο κεφάλαιο της φαρμακευτικής, καθώς ερευνητές από το Max Planck Institute for Intelligent Systems (MPI-IS) στη Στουτγάρδη δημιούργησαν ένα μικροσκοπικό ρομπότ που κινείται σαν λευκό αιμοσφαίριο στο κυκλοφορικό σύστημα.

Τα ρομπότ είναι ένα γυάλινο μικροσωματίδιο, με πλάτος μικρότερο των οκτώ μικρομέτρων. Το μισό είναι επικαλυμμένο με λεπτή μεμβράνη νικελίου και χρυσού, ενώ το άλλο μισό φέρει το ωφέλιμο φορτίο φαρμάκων. Στις πρώτες δοκιμές το φορτίο ήταν αντικαρκινικά μόρια καθώς και αντισώματα που αναγνωρίζουν καρκινικά κύτταρα.

Αντί να κολυμπά στο αίμα όπως αντίστοιχες συσκευές, το ρομπότ του MPI κινείται κυλώντας στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων, όπως κάνουν τα λευκά αιμοσφαίρια. Η κατεύθυνση της κίνησης μπορεί να ελεγχθεί εξωτερικά μέσω της εφαρμογής μαγνητικού πεδίου που έλκει τη μεταλλική επικάλυψη του ρομπότ.

Προσομοιώνοντας ένα αιμοφόρο αγγείο σε εργαστηριακές συνθήκες, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μπορούν να κατευθύνουν το ρομπότ. Όταν το μαγνητικό πεδίο ήταν απενεργοποιημένο, ταξίδευε ωθούμενο από τη ροή του αίματος. Μόλις έθεταν σε λειτουργία το πεδίο η μαγνητική έλξη ήταν αρκετά ισχυρή για να σύρει το ρομπότ κόντρα στο ρεύμα, δίνοντας στους επιστήμονες ακριβή έλεγχο της κίνησης.

Στις δοκιμές η ομάδα παρακολούθησε το ρομπότ σε ταχύτητες έως 600 μικρομέτρων ανά δευτερόλεπτο, γεγονός που το καθιστά το ταχύτερο μαγνητικό μικρο-ρομπότ αυτής της κλίμακας.

Οι ερευνητές υποστηρίζουν, ωστόσο, ότι απαιτούνται σμήνη αυτών των ρομπότ για να κάνουν τη διαφορά στο ανθρώπινο σώμα. Αυτό συμβαίνει επειδή μεμονωμένα ρομπότ θα ήταν πολύ μικρά για να μεταφέρουν επαρκή ποσότητα φαρμάκων. Παρόλο που χρειάζονται ακόμη πολλές δοκιμές για να φτάσουν σε αυτό το στάδιο, η ομάδα του MPI ευελπιστεί ότι ανοίγει ο δρόμος για τη μη επεμβατική και ακριβή θεραπεία μιας σειράς ασθενειών.

Όραμα των ερευνητών παραμένει η δυνατότητα «στρατολόγησης» και εισαγωγής μέσα στο ανθρώπινο σώμα δισεκατομμυρίων νανορομπότς. Οι δομές αυτές θα μπορούν να καταστρέφουν καρκινικούς όγκους, να μεταφέρουν φάρμακα με κυτταρική ακρίβεια, να επισκευάζουν όργανα που έχουν υποστεί βλάβη, να καθαρίζουν τα αιμοφόρα αγγεία και δυνητικά να καθυστερούν ακόμα και τη διαδικασία γήρανσης.