Konečně umíme poslat nanočástice do mozku (hlodavce)

TLDR verze: Týmu vědátorů z Číny se podařilo ukrýt nanočástice uvnitř imunitní buňky a tak vniknout do mozku. To by jednou mohlo pomáhat s mozkovými nádory! Studie tu.

Nanochirurgové

Miniaturní roboti, kteří by mohli cestovat našimi těly a provádět operace na buněčné úrovní, se zatím objevují hlavně v science-fiction. Jejich vývojem se ale zabývají i skuteční vědci. Robotičtí mikrochirurgové by totiž měli celou řadu úžasných výhod. A nová práce dosáhla pokroku v tom, co vše by mohli umět

Hypotetické možnosti nanorobotiky v medicíně jsou… nezměrné. Roboti menší než lidský vlas (na tloušťku, ne délku, vy škarohlídi) by se třeba mohli dostat i na pro chirurgy těžko přístupná místa a provádět neinvazivní operace. Místo nutnosti do pacienta řezat by stačilo mu injekcí vpravit nanoboty, kteří by operovali zevnitř!

Nanoboti jsou taky jedním ze „svatých grálů“ pro léčbu rakoviny. Umožnili by totiž například dopravovat toxické chemoterapeutické léky přímo do nádorů, aniž by poškodili okolní zdravou tkáň, nebo sami aktivně nádorové buňky likvidovat, například teplem. Prozatím však obvykle nemáme nic, čemu bychom říkat „nanobot„, ale spíše pasivnější nanočástice„.

Nanočástice mají ale tu nevýhodu, že jsou pro organismus jaksi cizorodý prvek. A i když můžou nést léky, které organismu pomůžou, imunitní systém často nejprve střílí, a až poté se ptá. Zhinguang Wu a jeho tým z Harbinova Institu v Číně proto sáhli po osvědčeném nápadu dopomoct jim taktikou známou již z Trojské války…

Samotná částice nemusí mít žádné pohyblivé součástky, ani vlastní zdroj energie, a stačí ji jen nálož léčiva, kterou má dopravit na místo určení. Wu a spol. se léčbou pomocí nanočástic zabývají už nějakou dobu. Nedávno například vyšel jejich další výzkum, ve kterém využili magnetické částice k léčbě sítnice králíka! To by mohlo jednou vést i k neinvazivním operacím oka u člověka.

Teď se ale zaměřili na vývoj částic, kteří by léčili nádory v mozku.

Mini-terminátoři

Při vývoji těchto nanočástic se ale museli potýkat s celou řadou problémů. Asi nejdůležitější překážkou byla tzv. hematoencefalická bariéra. Tahle bariéra totiž odděluje vnitřní prostředí mozku obratlovců od cévního systému.

Hematoencefalická bariéra tedy brání tomu, aby různé škodlivé látky a patogeny z krve volně přecházely do nervové tkáně. Což je dobré! Zároveň ale brání i tomu, aby do mozku pronikaly naše léky, a potenciální i ty využívající nanotechnologie. Což je špatné…

Aby tedy vědátoři dostali svoje částice do mozku, museli tedy tuhle bariéru nějak překonat. S tímto problémem se potýkali celých osm let, nakonec se jim ale to ale podařilo tak, že obelstili myší imunitní systém!

Zdroj: Martin Kozlowski, vlastní
Zdroj: Martin Kozlowski, vlastní

Jednou z věcí, které hematoencefalickou bariérou prochází snadno, jsou totiž bílé krvinky (též neutrofily). Vědce tak napadlo obalit magnetické částice kousky membrány bakterie E.coli. Částice se tak jako miniaturní terminátoři zamaskovali, aby vypadali jako živé bakterie! Bílé krvinky je tedy rozeznaly jako škodlivé bakterie a pohltily je!

Vědci pak ale mohli „ovládnout“ tyto bílé krvinky a pomocí elektromagnetů je nasměrovat přímo do mozku! Bílé krvinky snadno překonaly hematoencefalickou bariéru, a nanočástice (nebo Neutroboti, jak jim říkají jejich tvůrci) se dostali na místo určení a mohli se pustit do boje s nádorem…

Zatoulaní roboti?

Než se dočkáme nanobotů, kteří nám budou zevnitř opravovat všechna zranění, bude to ještě pár dekád asi trvat. Ostatně o ovládání nanočástic magnetickými poli zvenku těla pacienta se mluví snad už víc jak jednu dekádu – a furt se na to pracuje, aniž by to bylo běžnou klinickou praxí. Ale ani Řím se nepostavil za jediný den – a bylo by s podivem, kdyby totéž platilo pro revoluční lékařskou technologii!

Nutnoznovu říci, tento výzkum zatím probíhá pouze na hlodavcích a králících. V použití nanobotů (těch později) a nanočástic (těch dřív) pro léčbu nádorů je totiž ještě celá řada neznámých a myriáda praktických úskalí k tomu. Výzkumníci například zatím neví, jak v reálném čase dostatečně přesně sledovat pohyb nanoudělátek v těle…

Jelikož pohybují těmito nanočásticemi pomocí vnějších silných elektromagnetů, nelze je například sledovat pomocí magnetické rezonance. Přesné sledování činnosti nanočástic by ale jaksi bylo pro práci na lidech nezbytné.

Nikdo by totiž asi nechtěl, aby se mu někde v krevním řečišti, nedejbože pak v mozku, pohybovali zatoulaní miniaturní terminátoři. To by totiž byla sice také splněná sci-fi, ale nikoliv nutně tak, jakou od budoucnosti chceme!

[Svatopluk Skoupý]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama