Úszó nanorobotok gyógyítják az egerek tüdőgyulladását

A Kaliforniai Egyetem (San Diego) nanotechnológiai kutatói olyan mikroszkopikus robotokat készítettek, amelyek elúsznak a tüdőbe és a megfelelő helyszínre szállítják a gyógyszer-hatóanyagot. Egerekkel végzett kísérletekben 100 százalékos hatást értek így el, a mikrorobotok képesek voltak megszüntetni a fertőzést. Ugyanezen fertőzés hatására a kezeletlen egerek mindegyike elpusztult, vagyis a kutatók szerint az ilyen kezelés életmentő lehet egy bakteriális tüdőgyulladás esetén. A kutatást Nature Materials szakfolyóiratban közzé tett tanulmányban ismertették.

A nanorobotok alapját algasejtek képezik, amelyek felszínére felhordták az antibiotikummal teli nanorészecskéket; az alga motorként szolgál, vagyis a gyógyszert a megfelelő helyre szállítja. Ezzel közvetlenül a tüdőben lévő baktériumokhoz lehet eljuttatni a hatóanyagot.

A nanorészecskéket lebomló biopolimer alkotja, és olyan membrán határolja, amelynek anyaga az egyik fehérvérsejt-típus, a neutrofil sejt membránjával azonos. E sejtmembrán abban jeleskedik, hogy képes felszívni és semlegesíteni a baktériumok és az immunrendszer által termelt gyulladáskeltő anyagokat. Azzal, hogy a nanorobotok képesek csökkenteni a gyulladást, a tüdő fertőzésével szemben is nő a hatékonyságuk.

A kutatócsoport korábban már előállított olyan úttörő nanorobotokat, amelyekkel állatokban a gyomor és a vér fertőzéseit sikerült legyőzni, a tüdőt gyógyító robot a legújabb munkájuk eredménye. „Az a célunk, hogy olyan szervekbe is képesek legyünk célzottan eljuttatni a gyógyszer-hatóanyagokat, amelyeket egyébként igen nehéz elérni, ilyen például a tüdő.” – magyarázta Liangfang Zhang professzor. A kutatók most az egyébként igen súlyos emberi megbetegedéseket is okozó Pseudomonas aeruginosa baktériumot iktatták ki a módszerük segítségével. E fertőzés gyakori a kórházi fertőzések közt, különösen a lélegeztetőgépre került betegek körében. Most az egerek esetében a légcsőbe helyezett cső segítségével juttatták be a tüdőbe a nanorobotokat, ahol azután egy hét alatt azok teljesen elpusztították a baktériumokat, és minden egyes így kezelt egér hosszú távú túlélője volt a kísérleteknek.

Intravénás úton a véréramba juttatottból csak nagyon kevés gyógyszer-hatóanyag képes eljutni el a tüdőbe, ezért is különösen nehéz gyógyítani a tüdőfertőzéseket, s ezért is olyan magas a halálozás. A most ismertetett módszerrel nagyságrendekkel kevesebb hatóanyagra van szükség, mint pl. egy intravénás injekcióban (intravénásan 3000-szer több gyógyszert kell a szervezetbe juttatni). Így amellett, hogy a nanorobotnak köszönhetően célzott helyen végzi csak el a rászabott munkát az antibiotikum, a gyógyszer mellékhatásai gyakorlatilag megszűnnek.
Az egérkísérletek azt a reményt keltik a kutatók szerint, hogy a nanorobotokkal majd emberi életeket lehet megmenteni. Az algákat a szervezet képes teljesen lebontani, így nem marad méreganyag se a testünkben egy ilyen kezelést követően.

Még nagyon messze van persze az emberen alkalmazható gyógymódtól a nanorobotos technológia, és rengeteg további vizsgálatra is szükség van, de a kutatók szerint mindez igen ígéretesnek tűnik.