Wissenschaftler der Polytechnic University of Montreal, der University of Montreal und der McGill University haben beeindruckende Durchbrüche in der Krebsforschung erzielt. Sie haben neue nanorobotische Wirkstoffe entwickelt, die durch den Blutkreislauf wandern und ein Medikament präzise an bestimmte aktive Krebszellen in einem Tumor abgeben können. Diese Methode der Medikamentenverabreichung gewährleistet eine optimale Tumorschädigung und gefährdet keine nahe gelegenen Organe und gesunden Gewebe. Infolgedessen wird die Dosierung von Arzneimitteln, die für den menschlichen Körper extrem toxisch sind, reduziert.
Die Arbeit von Wissenschaftlern erschien in der Zeitschrift Nature Nanotechnology in einem Artikel mit dem Titel "Magneto-aerotaktische Bakterien liefern arzneimittelhaltige Nanoliposomen an hypoxische Tumorregionen." Der Artikel beschreibt die Ergebnisse von Studien an Mäusen: Nanoroboter lieferten erfolgreich Medikamente an kolorektale Tumoren.
„Diese Legionen nanorobotischer Wirkstoffe bestehen aus über 100 Millionen Flagellenbakterien - daher selbstfahrend - und sind mit Medikamenten beladen, die den kürzesten Weg von der Injektionsstelle zum behandlungsbedürftigen Körperbereich zurücklegen“, erklärt Professor Sylvain Martel, Direktor des nanorobotischen Labors der Polytechnique Montréal Überwachung der Arbeit. "Die Injektionskraft des Arzneimittels reicht aus, um tief in den Tumor einzudringen."
Beim Eintritt in einen Tumor können Nanoroboter völlig unabhängig sauerstoffarme Tumorbereiche (hypoxische Zonen) erkennen und ihnen Medikamente zuführen. Die hypoxische Zone wird aufgrund des signifikanten Sauerstoffverbrauchs durch schnell proliferierende Tumorzellen gebildet. Wie Sie wissen, sind diese Bereiche gegen die meisten Behandlungen, einschließlich Strahlentherapie, resistent.
Der Zugang zu Tumoren und das Durchqueren einer komplexen physiologischen Mikroumgebung ist jedoch notwendig, wenn auch nicht einfach. Deshalb haben sich Professor Martel und sein Team an die Nanotechnologie gewandt, um Hilfe zu erhalten.
Bakterien mit Kompass
Die Bakterien, die von Professor Martels Team verwendet werden, sind auf zwei natürliche Systeme angewiesen, um sich zu bewegen. Eine Art Kompass, der durch Verschmelzen einer Kette magnetischer Nanopartikel erzeugt wird, ermöglicht es ihnen, sich in Richtung des Magnetfelds zu bewegen, während ein Sensor zur Messung der Sauerstoffkonzentration es ihnen ermöglicht, aktive Regionen des Tumors zu erreichen und in diesen zu bleiben. Mit diesen beiden Systemen und der Exposition von Bakterien gegenüber einem Magnetfeld haben Wissenschaftler gezeigt, dass diese Bakterien perfekt als künstliche Nanoroboter der Zukunft dienen können, die für diese Art von Aufgabe entwickelt wurden.
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„Dieser innovative Einsatz von Nanotransportern wird nicht nur anspruchsvollere technische Konzepte und originelle Interventionen beeinflussen, sondern auch die Tür für die Synthese neuer Vehikel für therapeutische, bildgebende und diagnostische Zwecke öffnen“, fügt Martel hinzu. "Die Chemotherapie, die für den gesamten menschlichen Körper so giftig ist, kann diese natürlichen Nanobots verwenden, um Medikamente direkt in den Zielbereich zu bringen, wodurch schädliche Nebenwirkungen reduziert und die Wirksamkeit der Behandlung erhöht werden."
ILYA KHEL