Roboty wielkości pyłu ratują życie. To już nie science-fiction

Płuca nie lubią intruzów

W odróżnieniu od innych narządów płuca nieustannie mają kontakt ze środowiskiem zewnętrznym. Z każdym oddechem do organizmu trafia nie tylko tlen, lecz także kurz, pyły, wirusy i bakterie. Dlatego właśnie tak trudne okazują się nowe metody leczenia płuc, bo muszą pokonać liczne mechanizmy obronne, które chronią nas przed szkodliwymi cząstkami.

Pierwsza bariera w leczeniu chorób płuc znajduje się już w nosie, gdzie znajdują się drobne włoski, które zatrzymują większe zanieczyszczenia. Dalej działa śluz i rzęski, które wychwytują i usuwają drobiny z dróg oddechowych. Jeśli mimo to coś dotrze do płuc, czekają tam makrofagi, komórki odpornościowe, które patrolują i niszczą wszelkie obce substancje.

Te same mechanizmy, które chronią nas przed infekcją, mogą jednak przeszkadzać, gdy trzeba dostarczyć lek bezpośrednio do płuc. Dlatego lekarze często podają leki dożylnie. Problem w tym, że taka droga nie jest precyzyjna. Tylko część dawki dociera do miejsca zakażenia. Reszta trafia do innych narządów, co może prowadzić do niepożądanych efektów ubocznych. Dlatego naukowcy poszukują nowych metod leczenia płuc, które będą skuteczniejsze i mniej inwazyjne. 

Polecamy: Nowy wynalazek. Mikroroboty będą leczyć stwardnienie rozsiane

Mikroroboty i algi – nowe metody leczenia płuc

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego postanowili znaleźć sposób, by ominąć naturalne blokady organizmu i precyzyjnie dostarczyć leki wprost do płuc. Kierowany przez prof. Josepha Wanga zespół badawczy stworzył niezwykły nośnik leków: mikrorobot zbudowany z zielonych alg.

Mikroroboty, choć kojarzą się z futurystycznymi maszynami, to w tym przypadku mikroskopijne organizmy, które poruszają się w cieczy dzięki wiciom. Są biodegradowalne, bezpieczne dla ciała i na tyle małe, że mogą dotrzeć tam, gdzie ludzkie ręce nie sięgną. Ich natura sprawia, że nie są wykrywane przez układ odpornościowy tak szybko jak inne cząstki.

„Niektóre zielone algi mają zdolność do samodzielnego ruchu i nie wywołują silnej odpowiedzi immunologicznej” – czytamy w podsumowaniu badań.

Właśnie na powierzchni takich alg naukowcy umieszczają dziesiątki maleńkich kapsułek zawierających lek, np. antybiotyk. Tak przygotowane mikroroboty są gotowe do przedarcia się przez barierę obronną płuc i precyzyjnego dostarczenia leków. To jeden z przykładów nowych metod leczenia płuc, które mogą zrewolucjonizować pulmonologię.

Aerozole i niewidzialność – nowe metody leczenia płuc

Jak wprowadzić mikroroboty do płuc? Z pomocą przychodzi aerozol, który wystarczy wdychać przez nos lub usta. W badaniach wykorzystano tak małe algi, że 50 z nich zmieściłoby się w przekroju ludzkiego włosa. W tej formie roboty omijają nosowe filtry i przedostają się do głębszych partii układu oddechowego. Jednak nawet tam muszą uniknąć makrofagów, które mogą je zniszczyć, zanim dostarczą lek.

Tu pojawia się kolejna innowacja. Naukowcy pokryli kapsułki z lekami na powierzchni alg specjalną błoną komórkową pochodzącą z ludzkich płytek krwi. To pomysł prof. Liangfanga Zhanga, współtwórcy projektu. Dzięki temu makrofagi „rozpoznają” mikroroboty jako swoje i nie podejmują ataku.

„To jak peleryna niewidka – mikrorobot przemyka pod nosem strażników i bezpiecznie dociera do celu” – komentują badacze w komunikacie Uniwersytetu Kalifornijskiego.

Badania na myszach. I co dalej?

Nowa metoda leczenia płuc została już przetestowana na myszach. Efekty były imponujące: wszystkie gryzonie leczone mikrorobotami przeżyły, podczas gdy te poddane tradycyjnemu leczeniu zmarły w ciągu trzech dni. Zespół planuje teraz przejście do badań klinicznych. 

„Spodziewam się, że technologie te będą stopniowo przechodzić do testów klinicznych w szeregu zastosowań biomedycznych, w szczególności do zlokalizowanego i aktywnego dostarczania leków” – zapowiada prof. Zhang.

W przyszłości możliwe będzie przepisywanie pacjentom inhalatorów zawierających mikroroboty. Dzięki temu leki będą trafiać dokładnie tam, gdzie są potrzebne, bez nadmiernego obciążania organizmu.

Myślisz, analizujesz, kwestionujesz? Kwartalnik Holistic News jest dla Ciebie.

Fikcja staje się faktem

Jeszcze niedawno pomysł, że mikroskopijne roboty mogą ratować życie, brzmiał jak wizja z filmu science fiction. Jednak dziś badania pokazują, że to realna przyszłość medycyny. Korzyści są oczywiste: niższe dawki leków, mniej skutków ubocznych, dłuższe działanie w miejscu zakażenia. A wszystko dzięki mikroskopijnym algom, które stały się sprzymierzeńcami człowieka w walce z chorobami.

Nauka znów pokazuje, że to, co kiedyś wydawało się niemożliwe, może wkrótce trafić do aptek – jako część nowych metod leczenia płuc, które zmienią oblicze współczesnej medycyny.

Polecamy: Rozrusznik serca mniejszy niż ziarnko ryżu. I znika bez śladu