Китайские и британские биотехнологи разработали подход, позволяющий использовать пористые клетки некоторых видов микроводорослей для создания микророботов, способных точечно доставлять химиотерапию в опухоль под действием внешних источников магнитных полей. Это позволит снизить нагрузку на организм пациентов, сообщила пресс-служба Эдинбургского университета.
© ТАСС
"Основой для наших микророботов служат микроводоросли вида Coscinodiscus granii, похожие по форме на таблетки. Мы можем отслеживать их движение по организму в режиме реального времени, что позволяет направлять их в сторону опухоли и высвобождать лекарство в той ее точке, где оно наиболее быстро проникнет в ткань", — заявил научный сотрудник Эдинбургского университета (Великобритания) Чжоу Ци, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Ученые разработали подход, который позволит заметно повысить эффективность и безопасность терапии рака мочевого пузыря при помощи микророботов, способных доставлять лекарство прямо внутрь опухоли. Основой для этих машин служат клетки водорослей вида Coscinodiscus granii, заполненные двумя компонентами — магнитными наночастицами из природного минерала магнетита, а также противоопухолевым препаратом доксирубицином.
Микрочастицы покрыты тонкой оболочкой из биоразлагаемого полимера, который закрывает поры в кремниевом панцире водорослей и защищает их содержимое от контактов с окружающей средой до того времени, как микророботы окажутся внутри опухоли. Это позволяет управлять движением данных микроструктур и при этом отслеживать их положение внутри организма пациента при помощи внешних источников магнитных полей и ультразвука.
Для автоматизации этого процесса Чжоу Ци и его коллеги разработали нейросеть, которая отслеживает положение микрочастиц внутри органа и управляет их движением таким образом, чтобы концентрация выделяемого ими лекарства была максимальной внутри опухоли. Работу этой системы ИИ исследователи проверили в опытах на мышах с аналогом человеческого рака мочевого пузыря.
Данные опыты показали, что весь процесс лечения занимает всего 30 минут и при этом он позволяет в десять раз повысить эффективную концентрацию препарата в опухоли по сравнению с уже существующими методами лечения. Это привело к почти полному уничтожению опухоли всего за неделю лечения, что говорит о больших перспективах дальнейшего использования этих микророботов для борьбы с раком мочевого пузыря и другими труднодоступными опухолями, подытожили исследователи.
О лечении рака мочевого пузыря
Эффективность терапии многих форм злокачественных новообразований сейчас ограничена тем, что лекарства крайне плохо проникают в их толщу, что вынуждает ученых наращивать дозы препаратов до опасных для жизни значений или искать альтернативные формы их введения в организм. Ярким примером этого являются различные формы рака мочевого пузыря, для борьбы с которым нужно вводить большие дозы лекарства в выводящие органы пациента, что осложняет лечение и ведет к опасным побочным эффектам.
