میکروربات‌های جلبکی کوچک می‌توانند درمان سرطان ریه را منقلب کنند_دانشجو

تومورهایی که به ریه‌ها می‌روال، یا متاستازهای ریه، چالش بزرگی در حوزه درمان سرطان تشکیل می‌کنند.

شیمی‌درمانی معمولی زیاد تر به علت ناکارآمدی، زمان کوتاهی جواب می‌دهد. چون مستقیماً ریه‌ها را مقصد نمی‌گیرد و در غلظت کافی برای کشتن‌ تومورها تجمع می‌یابد.

محققان آزمایشگاه وانگ و گروه تحقیقاتی ژانگ در دانشگاه کالیفرنیا، پنج سال قبل را صرف گسترش میکروربات‌های بیوهیبریدی کرده‌اند. اشیایی کوچک که از مواد طبیعی و مصنوعی ساخته شده‌اند و می‌توانند در پزشکی منفعت گیری شوند.

در تحقیقات تازه انتشار شده‌، آنها یک میکروربات بیوهیبریدی مبتنی بر ریزجلبک سبز ساخته‌اند که می‌تواند شیمی‌درمانی را مستقیماً به ریه رساند و متاستازهای ریه را درمان کند.

تشکیل یک داروی جلبکی

میکروربات‌های مصنوعی طبق معمولً از ساختارهای فلزی یا پلیمری سفت و سخت ساخته خواهد شد که ساخت آنها دشوار است. آنها قادر به دسترسی به اندام‌ها و بافت‌های خاصی نیستند و می‌توانند برای انسان سمی باشند.

اما ریز جلبک‌ها بر این نگرانی‌ها تسلط می‌کنند. برای مثال، ریزجلبک‌ها می‌توانند با منفعت گیری از یک تاژک به‌طور جدا گانه حرکت کنند تا خود را از طریق اندام‌هایی همانند ریه‌ها حرکت دهند. آنها در قیاس با دیگر میکروارگانیسم‌ها سمیت کمتری دارند و ارزان‌تر و راحت‌تر تشکیل خواهد شد.

میکروربات بیوهیبرید این تیم – به‌نام ربات جلبکی-NP(DOX) – ریزجلبک سبز و زنده میکروسکوپی است که طبق معمولً در داروسازی منفعت گیری می‌شود. این ربات «کلامیدوموناس رینهارتی» را با نانوذرات پوشیده‌ شده‌ با غشای گلبول‌های قرمز ترکیب می‌کند.

غشاهای سلولی به‌گفتن یک استتارکننده طبیعی عمل می‌کنند تا زیست‌سازگاری میکروربات را افزایش داده‌ و از دعوا سیستم ایمنی بیمار به آن جلوگیری کنند. در داخل نانوذرات، یک نوع رایج از داروی شیمی‌درمانی به نام دوکسورابیسین وجود دارد.

آزمایش میکروربات‌های مبتنی‌بر جلبک روی نمونه حیوانی

تیم محققان میکروربات‌های مبتنی‌بر جلبک خود را روی موش‌های مبتلا به متاستاز ریه آزمایش کردند. با منفعت گیری از این میکروربات‌های مبتنی‌بر جلبک از طریق نای، می‌توان دارو را مستقیماً به ریه‌ها منتقل کرد و عوارض جانبی را برای دیگر اندام‌ها به حداقل رساند.

هنگامی که میکروربات‌ها در ریه‌ها قرار می‌گیرند، این میکروربات مبتنی‌بر جلبک می‌تواند شنا کند و دارو را در بافت ریه توزیع کند. این چنین می‌تواند از تخریب توسط سلول‌های ایمنی در ریه‌ها جلوگیری کند و به دارو اجازه دهد کم کم از نانوذرات آزاد شود.

در قیاس با داروی آزاد و نانوذرات استاتیک که نمی توانند خود به خود حرکت کنند، میکروربات‌های بیوهیبرید در غلظت‌های بیشتری انباشته شد و زمان بیشتری در ریه‌ها باقی ماند.

با اراعه موثرتر شیمی‌درمانی به بافت‌های ریوی بیمار، میکروربات‌های بیوهیبرید به‌طور قابل توجهی نتایج درمانی را با کوچک کردن تومورهای ریه و افزایش بقای موش‌های تحت درمان بهبود بخشیدند.

موش‌هایی که با میکروربات‌های مبتنی‌بر جلبک درمان شدند، ۴۰ درصد افزایش در زمان متوسط ​​بقا را توانایی کردند. بدین ترتیب روزهای بقای آنها از ۲۷ به ۳۷ روز افزایش یافت.

سلول‌های ایمنی درنهایت میکروربات ها را به اجزای غیر سمی تجزیه کرده و به‌طور کامل از بدن خارج می‌کنند.

درمان‌های مهندسی زیستی

یافته‌های محققان مشخص می کند که میکروربات‌های بیوهیبرید یک رویکرد قوی برای رساندن دارو به ریه‌ها برای درمان بیماری‌های ریوی اراعه می‌کنند.

دانشمندان قبلاً از پلتفرم میکروربات میکروجلبک سبز برای درمان «پنومونی حاد ریه» منفعت گیری کردند. اکنون بر روی درمان دیگر بیماری‌های چالش برانگیز مرتبط با ریه، همانند «فیبروز کیستیک» و «فیبروز ریوی ایدیوپاتیک» تمرکز می‌کنند.

مدتی طول می‌کشد تا میکروربات‌های بیوهیبرید در کلینیک‌ها ظاهر شوند. اما به‌طور کلی، ترکیب ریزجلبک‌های زنده با نانوذرات پوشش‌داده‌شده با غشای سلولی برای اراعه دارو، می‌تواند به تشکیل پایه‌های درمان‌های مهندسی زیستی سرطان پشتیبانی کند.