Микроводоросли стали основой для умных микророботов с противораковой активностью

Китайские и британские биотехнологи предложили инновационный подход к лечению рака — они создали микророботов на базе клеток микроводорослей, способных доставлять противоопухолевые препараты непосредственно в опухоль. Разработка, реализованная при участии специалистов Эдинбургского университета, призвана повысить эффективность терапии и одновременно снизить токсическую нагрузку на организм пациента.
В качестве основы для микророботов ученые использовали клетки микроводорослей вида Coscinodiscus granii, по форме напоминающие таблетки. В пористую структуру клеток поместили два ключевых компонента: магнитные наночастицы из природного магнетита и противоопухолевый препарат доксирубицин. Поры в кремниевом панцире водорослей закрыли тонкой оболочкой из биоразлагаемого полимера — она защищает содержимое от преждевременного высвобождения и контакта с окружающими тканями до достижения целевой зоны.
Управление движением микророботов осуществляется за счет внешнего магнитного поля, а их локализацию в организме отслеживают с помощью ультразвука в режиме реального времени. Для автоматизации процесса исследователи разработали нейросеть: она анализирует положение микрочастиц внутри органа и корректирует их траекторию так, чтобы обеспечить максимальную концентрацию лекарства непосредственно в опухоли.
Эффективность технологии проверили в доклинических экспериментах на мышах с моделью рака мочевого пузыря — именно при этом заболевании особенно остро стоит проблема недостаточного проникновения препаратов в опухолевую ткань и необходимости применения высоких доз, провоцирующих тяжелые побочные эффекты. Результаты оказались впечатляющими: весь цикл доставки занимал всего 30 минут, а эффективная концентрация доксирубицина в опухоли возрастала в 10 раз по сравнению с традиционными методами. В результате уже через неделю терапии наблюдалось практически полное уничтожение опухоли.