Výskumníkom z Inštitútu pre bioinžinierstvo v Katalánsku (IBEC) a CIC biomaGUNE v spolupráci s IRB Barcelona a Autonómnou univerzitou v Barcelone (UAB) sa podarilo znížiť veľkosť nádorov močového mechúra u myší o 90 % pomocou vlastného využitia poháňaných nanorobotov. Štúdia publikovaná v prestížnom časopise Nature Nanotechnology ponúka sľubné riešenie rakoviny močového mechúra.

Experiment na myšiach naznačil, že lekárske nanotechnológie sa blížia do fázy, kedy budú použiteľné aj na ľuďoch. Proti rakovine močového mechúra mal zásah nanorobotov vynikajúci výsledok a naopak minimálne vedľajšie účinky.

Rakovina močového mechúra je u mužov celosvetovo štvrtý najčastejší typ nádoru. Veľkou výhodou je, že má relatívne nízku úmrtnosť, naopak nepríjemnou komplikáciou je, že asi polovica nádorov sa do piatich rokov znova objaví. To znamená, že pacienti sú už do konca života pod lekárskym dohľadom a väčšinou si musia nepríjemnú liečbu niekoľkokrát zopakovať. A to tiež vedie k tomu, že ide o drahú záležitosť pre pacientov aj pre poisťovne.

V súčasnej dobe sa rakovina močového mechúra lieči tým, že sa lieky podajú priamo do neho. To ale znamená pomerne zlé cielenie liečivá, čo je jeden z dôvodov, prečo sa nádor často vracia. Alternatívou, o ktorej sa už dlho hovorí, by mohli byť nanočastice – teda cielená doprava liečiva priamo do nádorového tkaniva.

V ideálnom prípade by ich tam mali dopraviť nanoroboti, teda špecializované biologické stroje, ktoré by teoreticky mohli byť dokonca priamo súčasťou lieku. Liečivá látka by sa potom pohybovala v tele pacienta vlastne sama. Buď by ju navigoval lekár, alebo by mala sama schopnosť nádor zmerať a putovala by telom bez vonkajšej pomoci.

Miniatúrna tabletka, ktorá sa riadi sama

Nový experiment, ktorý vedci z niekoľkých španielskych univerzít popísali v odbornom časopise Nature Nanotechnology, ukazuje, že predložená možnosť nie je ani zďaleka také sci-fi, ako by sa mohlo zdať. Pomocou jedinej dávky nanorobotov poháňaných močovinou dokázali u myší zmenšiť veľkosť nádorov močového mechúra o 90 %.

Nanostroje, s ktorými výskum pracoval, sa skladajú z poréznej gule vyrobenej z oxidu kremičitého. Ich povrch nesie rôzne komponenty so špecifickými funkciami. Medzi ne patrí enzým ureáza, proteín, ktorý reaguje s močovinou obsiahnutou v moči, čo umožňuje nanočastici pohyb. Ďalšou dôležitou zložkou je rádioaktívny jód, rádioizotop, ktorý sa bežne používa na lokálnu liečbu nádorov.

„Keď sme podali myškám jedinú dávku, pozorovali sme deväťdesiatpercentné zmenšenie objemu nádoru. To je oproti klasickej liečbe výrazne efektívnejšie, pretože pacienti s týmto typom nádoru obvykle absolvujú pri súčasnej liečbe šesť až štrnásť hospitalizácií. Takýto prístup k liečbe by zvýšil efektivitu, znížil dĺžku hospitalizácie aj náklady na liečbu,“ vysvetlil Samuel Sánchez, ktorý výskum viedol.

Druhým jadrom výskumu je zistiť, či sa nádory vracajú aj po tejto liečbe – teda či má lepšie cielenie vplyv na to, že sa obnovujú pomalšie. Táto fáza projektu už začala, ale vedci z nej zatiaľ nemajú výsledky.

Cesta do močového mechúra

Liečba nanočastice je pre pacienta výrazne komfortnejšia. Pri tej štandardnej sa musí pacient každú polhodinu inak polohovať – len to totiž zaručí, že sa liek dostane ku všetkým stenám mechúra. Nanoroboti ale na všetky miesta doplávajú sami, túto mechanickú pomoc nevyžadujú.

Najzložitejšie pre vedcov ale bolo vysvetliť, čo za úspechom novej technológie vlastne stojí, pretože neboli dlho schopní popísať, prečo nanoroboti môžu vstúpiť do nádoru. Chýbajú im špecifické protilátky, ktoré by nádor rozpoznali, a nádorové tkanivo je navyše obvykle tuhšie ako zdravé tkanivo. Ukázalo sa, že kľúčová je v tom hubovitá štruktúra nádoru, do ktorej častice ľahko prenikajú bez toho, aby k tomu mali nejaké zvláštne schopnosti. Tým, že sú biostroje tak pohyblivé, tomu môžu výrazne pomôcť – do tumoru sa tak prevŕtajú ešte ľahšie.

Aj posledné zistenie, ktoré táto štúdia priniesla, je povzbudivé. Preukázalo sa totiž, že „lokalizované podanie nanorobotov nesúcich rádioizotop znižuje pravdepodobnosť vzniku nežiaducich účinkov a vysoká akumulácia v nádorovom tkanive podporuje rádioterapeutický účinok“. V skratke: Všetky dosiahnuté výsledky sú podľa autorov veľmi pozitívne a otvárajú dvere na využitie ďalších rádioizotopov s väčšou schopnosťou vyvolať terapeutické účinky.

O IRB Barcelona

Inštitút pre výskum biomedicíny (IRB Barcelona) sa usiluje o spoločnosť bez chorôb. Na tento účel vykonáva špičkový multidisciplinárny výskum s cieľom ponúknuť priekopnícke riešenia nevyriešených medicínskych potrieb v oblasti rakoviny a iných chorôb súvisiacich so starnutím. Ustanovuje dohody o transfere technológií s farmaceutickým priemyslom a veľkými nemocnicami s cieľom priblížiť výsledky výskumu spoločnosti a organizuje celý rad vedeckých aktivít s cieľom zapojiť verejnosť do otvoreného dialógu. IRB Barcelona je medzinárodné centrum, ktoré má 400 zamestnancov a viac ako 30 národností. IRB Barcelona, ktorá je od roku 2011 uznávaný ako Centrum excelentnosti Severo Ochoa, je centrom CERCA a členom Barcelonského inštitútu vedy a techniky (BIST).

Viac informácií:

Nanorobots shrink bladder tumours by 90%

Bladder tumours reduced by 90% using nanorobots

Nature Nanotechnology (2024). DOI: 10.1038/s41565-023-01577-y

Zdroj: https://ct24.ceskatelevize.cz; https://www.irbbarcelona.org; https://ibecbarcelona.eu, zverejnené: 18. 1. 2024, autor: rpa