Onderzoekers van Polytechnique Montréal, Université de Montréal en McGill University hebben zojuist een spectaculaire doorbraak bereikt in het kankeronderzoek. Ze hebben nieuwe nanorobotica ontwikkeld die door de bloedbaan kunnen navigeren om een ​​medicijn met precisie toe te dienen door zich specifiek te richten op de actieve kankercellen van tumoren. Deze manier van medicatie injecteren zorgt voor een optimale targeting van een tumor en voorkomt dat de integriteit van organen en omliggende gezonde weefsels in gevaar komt. Als resultaat, de medicijndosering die zeer giftig is voor het menselijk organisme, zou aanzienlijk kunnen worden verminderd.

Deze wetenschappelijke doorbraak is zojuist gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuur Nanotechnologie in een artikel getiteld "Magneto-aerotactische bacteriën leveren medicijnbevattende nanoliposomen aan hypoxische tumorgebieden." Het artikel vermeldt de resultaten van het onderzoek op muizen, die met succes nanorobotische middelen in colorectale tumoren werden toegediend.

"Deze legioenen nanorobotische middelen waren eigenlijk samengesteld uit meer dan 100 miljoen geflabelleerde bacteriën - en daarom zelfaangedreven - en geladen met medicijnen die bewogen door de meest directe weg te nemen tussen het injectiepunt van het medicijn en het gebied van het lichaam om te genezen, " legt professor Sylvain Martel uit, houder van de Canada Research Chair in Medical Nanorobotics en directeur van het Polytechnique Montréal Nanorobotics Laboratory, die het werk van het onderzoeksteam leidt. "De voortstuwende kracht van het medicijn was voldoende om efficiënt te reizen en diep in de tumoren binnen te dringen."

Als ze een tumor binnendringen, de nanorobotica kunnen op een volledig autonome manier de zuurstofarme tumorgebieden detecteren, bekend als hypoxische zones, en het medicijn aan hen afleveren. Deze hypoxische zone wordt gecreëerd door het aanzienlijke zuurstofverbruik door snel proliferatieve tumorcellen. Van hypoxische zones is bekend dat ze resistent zijn tegen de meeste therapieën, inclusief radiotherapie.

Maar toegang krijgen tot tumoren door paden zo klein als een rode bloedcel te nemen en complexe fysiologische micro-omgevingen te doorkruisen, is niet zonder uitdagingen. Dus professor Martel en zijn team gebruikten nanotechnologie om het te doen.

Bacteriën met kompas

Te verplaatsen, bacteriën die door het team van professor Martel worden gebruikt, vertrouwen op twee natuurlijke systemen. Een soort kompas gecreëerd door de synthese van een ketting van magnetische nanodeeltjes stelt ze in staat om in de richting van een magnetisch veld te bewegen, terwijl een sensor die de zuurstofconcentratie meet, hen in staat stelt de actieve gebieden van de tumor te bereiken en erin te blijven. Door gebruik te maken van deze twee transportsystemen en door de bacteriën bloot te stellen aan een computergestuurd magnetisch veld, onderzoekers toonden aan dat deze bacteriën kunstmatige nanorobots van de toekomst perfect kunnen repliceren die voor dit soort taken zijn ontworpen.

"Dit innovatieve gebruik van nanotransporters zal niet alleen een impact hebben op het creëren van meer geavanceerde technische concepten en originele interventiemethoden, maar het zet ook de deur wagenwijd open voor de synthese van nieuwe voertuigen voor therapeutische, beeldvormende en diagnostische middelen, " Professor Martel voegt eraan toe. "Chemotherapie, die zo giftig is voor het hele menselijk lichaam, zouden deze natuurlijke nanorobots kunnen gebruiken om medicijnen rechtstreeks naar het doelgebied te verplaatsen, het elimineren van de schadelijke bijwerkingen en het verhogen van de therapeutische effectiviteit."