Επιστήμονες θεράπευσαν θανατηφόρα πνευμονία σε ποντίκια με νανορομπότ

Στο πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο στην Καλιφόρνια επιστήμονες ανέπτυξαν μικρορομπότ με την ικανότητα να κολυμπούν στους πνεύμονες, να χορηγούν φάρμακα και να χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση σοβαρών λοιμώξεων, όπως η βακτηριακή πνευμονία. Τα ευρήματα της μελέτης τους δημοσιεύθηκαν στο «Nature Materials».

Τα εν λόγω μικρορομπότ χορηγήθηκαν από τους επιστήμονες σε ποντίκια, τα οποία είχαν προσβληθεί από θανατηφόρα πνευμονία. Όλα τα ποντίκια τα οποία υποβλήθηκαν στη συγκεκριμένη θεραπεία θεραπεύτηκαν. Τα υπόλοιπα πέθαναν από τη λοίμωξη μέσα σε τρεις ημέρες. Κατασκευασμένα από κύτταρα άλγης εμπλουτισμένα με αντιβιοτικά νανοσωματίδια, τα μικρορομπότ έχουν τη δυνατότητα να κολυμπούν και να χορηγούν τα αντιβιοτικά απευθείας, σε περισσότερα βακτήρια στους πνεύμονες.

Ο τρόπος χορήγησης των αντιβιοτικών στον οργανισμό

Τα νανοσωματίδια που περιέχονται στα αντιβιοτικά αποτελούνται από μικροσκοπικές βιοδιασπώμενες πολυμερείς σφαίρες. Οι σφαίρες είναι επικαλυμμένες με τις κυτταρικές μεμβράνες ενός τύπου λευκών αιμοσφαιρίων, των ουδετερόφιλων. Η ιδιαιτερότητα των κυτταρικών μεμβρανών είναι ότι έχουν την ικανότητα να απορροφούν και να εξουδετερώνουν τα φλεγμονώδη μόρια που παράγονται από τα βακτήρια και το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού. Έτσι, τα μικρορομπότ μπορούν και μειώνουν τις επιβλαβείς φλεγμονές, γεγονός που τα καθιστά πολύ πιο αποτελεσματικά στην καταπολέμηση των λοιμώξεων.

Τα ποντίκια τα οποία θεραπεύτηκαν από την ομάδα είχαν προσβληθεί από μία οξεία και δυνητικά θανατηφόρα μορφή πνευμονίας, η οποία προκαλείται από το βακτήριο Pseudomonas aeruginosa. Μέσω ενός σωλήνα που εισήχθη στην τραχεία των ποντικών τούς χορηγήθηκαν τα μικρορομπότ. Μετά από μία εβδομάδα οι λοιμώξεις εξαφανίστηκαν πλήρως. Όλα τα ποντίκια που έλαβαν τη θεραπεία επέζησαν μετά από 30 μέρες, ενώ όσα δεν την έλαβαν πέθαναν μέσα σε τρεις ημέρες.

Επιπλέον, η θεραπεία χορήγησης των μικρορομπότ υπήρξε πιο αποτελεσματική από την χορήγηση αντιβιοτικών ενδοφλέβια. Η τελευταία απαιτούσε μια δόση αντιβιοτικού που ήταν 3.000 φορές υψηλότερη από εκείνη που χρησιμοποιήθηκε στα μικρορομπότ για να επιτευχθεί το ίδιο αποτέλεσμα. Συγκεκριμένα, μια δόση με μικρορομπότ παρείχε 500 νανογραμμάρια αντιβιοτικού ανά ποντίκι, ενώ μια ενδοφλέβια ένεση παρείχε 1,644 χιλιοστογραμμάρια αντιβιοτικού ανά ποντίκι.

Ο βασικός λόγος για τον οποίο είναι τόσο αποτελεσματική η προσέγγιση της ομάδας είναι ότι τοποθετεί το φάρμακο ακριβώς εκεί που πρέπει να πάει, αντί να το διαχέει στο υπόλοιπο σώμα. «Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν πώς η στοχευμένη παράδοση φαρμάκων σε συνδυασμό με την ενεργή κίνηση της μικροάλγης βελτιώνει τη θεραπευτική αποτελεσματικότητα», σημειώνουν οι επιστήμονες.

Η ομάδα σχεδιάζει την διεξαγωγή περαιτέρω έρευνας προκειμένου να κατανοήσει ακριβώς τους τρόπους με τους οποίους τα μικρορομπότ αλληλοεπιδρούν με το ανοσοποιητικό σύστημα. Μέσα στα επόμενα βήματα των επιστημόνων περιλαμβάνονται οι μελέτες για την επικύρωση της θεραπείας με μικρορομπότ και η κλιμάκωση πριν από τη δοκιμή σε μεγαλύτερα θηλαστικά και, τελικά, σε ανθρώπους.

Η ομάδα σχεδιάζει να κάνει περαιτέρω έρευνα για να κατανοήσει ακριβώς πώς τα μικρορομπότ αλληλεπιδρούν με το ανοσοποιητικό σύστημα. Τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν επίσης μελέτες για την επικύρωση της θεραπείας με μικρορομπότ και την κλιμάκωσή της πριν από τη δοκιμή της σε μεγαλύτερα ζώα και τελικά σε ανθρώπους.

ΌΛΕΣ ΟΙ ΕΙΔΗΣΕΙΣ

• Δολιοφθορά πίσω από τις διαρροές στον αγωγό Nord Stream; Το βίντεο που ενισχύει το σενάριο για εκρήξεις
• Η εκπαιδευτικός που διδάσκει τα παιδιά με... τραγούδια - Μπέλλου και Αγγελάκας γίνονται μάθημα στα χείλη τους
• Ζωγράφου: Σκληρός κακοποιός ο 30χρονος που πυροβολήθηκε, λέει η ΕΛΑΣ - Καταγγελία για ύπαρξη φοιτητών κοντά στο συμβάν
• Persepolis: To εκπληκτικό κόμικ και animation της Μαρζάν Σατραπί για την καταπίεση των γυναικών στο Ιράν