غالبا ما يفشل العلاج الكيميائي التقليدي لأنه غير فعال.
وبهذا الصدد، أمضى فريق بحثي في مختبر وانغ ومجموعة تشانغ البحثية في جامعة كاليفورنيا بسان دييغو، السنوات الخمس الماضية في تطوير روبوتات هجينة بيولوجية دقيقة، وهي أجسام صغيرة مصنوعة من مواد طبيعية وصناعية يمكن استخدامها في الطب.
وفي بحث منشور حديثا، طوّر الباحثون روبوتا صغيرا هجينا بيولوجيا يعتمد على الطحالب الدقيقة الخضراء، يمكنه توصيل العلاج الكيميائي مباشرة إلى الرئة وعلاج النقائل الرئوية.
وعادة ما تُصنع الروبوتات الدقيقة الاصطناعية من هياكل معدنية أو بوليمرية صلبة يصعب تصنيعها. وتكون غير قادرة على الوصول إلى أعضاء وأنسجة معينة، ويمكن أن تكون سامة للإنسان.
وتبين أن الطحالب الدقيقة تتغلب على هذه المخاوف، حيث يمكنها التحرك بشكل مستقل عن طريق استخدام ملحق يشبه الشعر يسمى "السوط"، لدفع نفسها عبر أعضاء مثل الرئتين. كما أنها أقل سمية مقارنة بالكائنات الحية الدقيقة الأخرى.
ويجمع الروبوت المطور الهجين الحيوي، المسمى Algae-NP(DOX)، بين الطحالب المجهرية الحية الخضراء الشائعة الاستخدام في المستحضرات الصيدلانية، Chlamydomonas Reinhardtii، وجسيمات نانوية مغلفة بأغشية خلايا الدم الحمراء.
وتعمل أغشية الخلايا بمثابة "تمويه" طبيعي لتعزيز التوافق الحيوي للروبوت الصغير، ومنع تعرضه للهجوم من قبل الجهاز المناعي للمريض. وتحمل الجسيمات النانوية نوعا شائعا من أدوية العلاج الكيميائي يسمى "دوكسوروبيسين".
واختبر فريق البحث الروبوت المطور على الفئران المصابة بالنقائل الرئوية. ومن خلال إدخال الروبوت الدقيق عبر القصبة الهوائية، يمكنه نقل الدواء مباشرة إلى الرئتين وتقليل الآثار الجانبية على الأعضاء الأخرى. ويمكنه أيضا تجنب تدمير الخلايا المناعية في الرئتين، ما يسمح بإطلاق الدواء تدريجيا من الجسيمات النانوية.
وساعد هذا النهج على تحسين النتائج العلاجية بشكل كبير، عن طريق تقليص أورام الرئة وإطالة فترة بقاء الفئران المعالجة.
وشهدت الفئران زيادة بنسبة 40% في متوسط مدة البقاء على قيد الحياة.
وفي نهاية المطاف، تقوم الخلايا المناعية بتفكيك الروبوتات الدقيقة إلى مكونات غير سامة وإزالتها بالكامل من الجسم.
ويمكن أن يؤدي دمج استراتيجيات إضافية للتحكم في الحركة، مثل التوجيه المغناطيسي، إلى تعزيز تراكم الأدوية في مواقع مستهدفة محددة في الجسم.
المصدر: ساينس ألرت