Conform Institutului Național de Sănătate Publică, incidența cancerului în România se situează sub media Uniunii Europene, însă mortalitatea prin cancer este cu 7% mai mare decât media U.E. Această tendință a mortalității s-a menținut constantă pe parcursul a zece ani. Cancerul pulmonar se menține drept primă cauză de deces prin cancer, cu o rată de mortalitate care a crescut cu aproape 11% comparativ cu anul 2000.
Din păcate, cele trei tratamente posibile, și anume chirurgie, radioterapie și tratamente medicamentoase precum chimioterapia, terapiile țintite sau chiar imunoterapia, utilizate singure sau în combinație, pot da rezultate dezamăgitoare. În cazul chimioterapiei convenționale, observăm în special un potențial de țintire foarte limitat și o acumulare lentă în plămâni. Mulți oameni de știință caută, prin urmare, noi căi pentru a revoluționa tratamentul acestui cancer greu de tratat. Într-un studiu publicat în Science Advances, o echipă de ingineri de la Universitatea din California din San Diego prezintă, de exemplu, microroboții săi biohibrizi, o abordare inovatoare bazată pe alge care ar putea îmbunătăți semnificativ prognosticul pacienților.
Echipa de cercetători a avut nevoie de cinci ani pentru a dezvolta acești microroboți care combină biologia și nanotehnologia. De dimensiuni foarte mici, sunt construiți atât din materiale naturale, cât și din materiale sintetice. Microroboții sintetici bazați pe materiale metalice sau polimerice pot fi dificil de fabricat, prezintă un risc de toxicitate pentru organism și au dificultăți de mișcare în interiorul corpului. Pentru a depăși aceste obstacole, oamenii de știință au decis să folosească alge biocompatibile, Chlamydomonas reinhardtii, recunoscute ca sigure pentru sănătatea umană de Food and Drug Administration (sau FDA, instituția americană responsabilă cu monitorizarea alimentelor și a medicamentelor). Ele permit astfel microroboților să se deplaseze mai eficient prin plămâni pentru a furniza medicamente în interiorul tumorilor, fără a fi toxice pentru organism. Aceste alge au de fapt un apendice comparabil cu un fir de păr care le permite să se propulseze prin organe. În plus, fac această tehnologie mult mai puțin costisitoare de produs. Acești roboți microscopici, supranumiți “algae-NP(DOX)-robot”, sunt, de asemenea, acoperiți cu nanoparticule polimerice sferice biodegradabile, pe care se aplică medicamente, doxorubicină, în cazul cancerului pulmonar. La aceasta se adaugă membranele de celule roșii din sânge. Această protecție suplimentară joacă un rol important aici, deoarece protejează nanoparticulele împotriva sistemului imunitar, permițând astfel medicamentului să rămână în organe mai mult timp pentru a acționa mai eficient asupra tumorilor metastatice. „Acţionează ca un camuflaj. Această acoperire permite nanoparticulelor să treacă pentru celule roșii din sânge și, prin urmare, este puțin probabil să provoace un răspuns imunitar”, explică Zhengxing Li, unul dintre coautorii studiului, care este și doctorand în nanoinginerie.
Nu este prima dată când această echipă folosește această tehnologie. În lucrările anterioare, s-au folozit microroboți pentru a trata pneumonia în plămânii șoarecilor vii, de data aceasta cercetătorii au folosit antibiotice și alte combinații de nanoparticule. Această cercetare fructuoasă ar putea servi astfel drept bază pentru studiul de față și ar putea în același timp influența crearea altor tratamente viitoare pentru bolile fatale care afectează țesutul pulmonar.
Pe parcursul noii cercetări șoarecilor care sufereau de melanom care au metastazat la plămâni, microroboții au putut fi administrați în organe folosind un tub foarte subțire introdus în trahee. Datorită tratamentului, rozătoarele au putut trăi în medie cu 40% mai mult, trecând de la 27 de zile de supraviețuire în gr. grup de control (animale netratate sau pur și simplu cu medicament sau nanoparticule fără alge) la 37 de zile datorită microroboților îmbunătățiți cu Chlamydomonas.
Potrivit lui Zhengxing Li, acest lucru se explică prin „mișcarea activă de înot a microroboților” care „a îmbunătățit semnificativ distribuția medicamentului în țesuturile pulmonare profunde, prelungind în același timp timpul de retenție”, ceea ce a făcut posibilă, de asemenea, inhibarea creșterii tumorilor metastazate. și „reduceți doza de medicament, reducând astfel potențialele efecte secundare, menținând în același timp o rată de supraviețuire foarte mare”. Cu toate acestea, acest tratament pentru cancerul pulmonar nu va ajunge imediat în spitale. Echipa trebuie, de fapt, să-și continue cercetările, de data aceasta pe animale mai mari, înainte de a spera să poată efectua studii clinice pe oameni.
