questi microrobot potrebbero rivoluzionare il trattamento


Nel 2023, in Francia sono stati rilevati 52.777 nuovi casi di cancro al polmone, che le hanno permesso di salire al secondo posto come tumore più comune negli uomini (con un tasso di incidenza in leggera diminuzione) e al terzo posto nelle donne (con un tasso di incidenza in forte aumento). . È anche la principale causa di morte per cancro nell’Hegaxone, con un tasso di sopravvivenza netto a cinque anni piuttosto basso. Tuttavia, non mancano i trattamenti per sopprimere il tumore o le metastasi, ridurre il rischio di recidiva, rallentare lo sviluppo della malattia e prevenire e curare i sintomi e le complicanze associate per garantire una qualità di vita più piacevole al paziente.

Tuttavia, i tre trattamenti possibili, vale a dire la chirurgia, la radioterapia e i trattamenti farmacologici come la chemioterapia, le terapie mirate o anche l’immunoterapia usata da sola o in combinazione, possono dare risultati deludenti. Nel caso della chemioterapia convenzionale notiamo in particolare a Potenziale di targeting molto limitato e lento accumulo nei polmoni. Molti scienziati sono quindi alla ricerca di novità strade per rivoluzionare il trattamento di questo cancro difficile da trattare. In uno studio pubblicato il 12 giugno 2024 su Science Advances, un team di ingegneri dell’Università della California a San Diego presenta, ad esempio, la sua microrobot bioibridiun approccio innovativo basato sulle alghe che potrebbe migliorare significativamente la prognosi dei pazienti.

Microrobot contro il cancro ai polmoni

Il team di ricercatori ha impiegato cinque anni per sviluppare questi microrobot che combinano biologia e nanotecnologia. Piccolissimi, sono infatti costituiti sia da materiali naturali che sintetici. Possono esserlo solo i microrobot sintetici basati su materiali metallici o polimerici difficili da produrre, comportano un rischio di tossicità per il corpo e hanno difficoltà a muoversi attraverso il corpo.

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Alghe per migliorare il dispositivo

Per superare questi ostacoli, gli scienziati hanno deciso di farloutilizzare alghe biocompatibili, Chlamydomonas reinhardtii, riconosciuto sicuro per la salute umana dalla Food and Drug Administration (o FDA, l’ente americano preposto al monitoraggio di alimenti e farmaci). Permettono quindi ai microrobot di muoversi in modo più efficiente attraverso i polmoni per somministrare farmaci all’interno dei tumori stessi. senza essere tossico per l’organismo. Queste alghe possiedono infatti un’appendice paragonabile a un capello che permette loro di spingersi attraverso gli organi. Inoltre, rendono questa tecnologia molto meno costosa da produrre.

Questi robot microscopici, soprannominati alghe-NP(DOX)-robot, sono inoltre ricoperti da nanoparticelle polimeriche sferiche biodegradabili su cui vengono applicati i farmaci, in questo caso la doxorubicina. A questo si aggiungono anche membrane dei globuli rossi. Questa protezione aggiuntiva svolge qui un ruolo importante poiché protegge le nanoparticelle dal sistema immunitario, consentendo così al farmaco di rimanere più a lungo negli organi per agire in modo più efficace sui tumori metastatici. “ Agisce come mimetizzazione. Questo rivestimento consente alle nanoparticelle di passare per i globuli rossi e non rischiano quindi di provocare una risposta immunitaria « , spiega Zhengxing Li, uno dei coautori dello studio e dottorando in nanoingegneria.

Cancro ai polmoni causato dalle alghe microrobot
Questa immagine al microscopio mostra il microrobot ricoperto di alghe (verde), nanoparticelle di farmaci (arancione) e membrane di globuli rossi. La scala qui fornita è 2 µm. Crediti: Zhengxing Li/Science Advances, 2024

Un approccio promettente al cancro e alle malattie polmonari

Non è non è la prima volta che questa squadra utilizza questa tecnologia. Nel lavoro precedente, il primo a utilizzare i microrobot trattare la polmonite nei polmoni di topi vivi, i ricercatori questa volta hanno utilizzato antibiotici e altre combinazioni di nanoparticelle. Questa fruttuosa ricerca potrebbe quindi servire come base per il presente studio e allo stesso tempo influenzare la creazione di altri trattamenti futuri per le malattie dei tessuti polmonari potenzialmente letali.

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Durante questa ricerca su topi affetti da melanoma che aveva metastatizzato ai polmoni, i microrobot sono riusciti a farsi somministrare all’interno degli organi utilizzando un tubo molto sottile inserito nella trachea. Grazie al trattamento, i roditori hanno potuto vivere in media il 40% in piùpassando così dai 27 giorni di sopravvivenza del gruppo di controllo (animali non trattati o semplicemente con il farmaco o nanoparticelle senza alghe) a 37 giorni grazie ai microrobot migliorati con Chlamydomonas.

Secondo Zhengxing Li, ciò è spiegato da “ il movimento di nuoto attivo dei microrobot  » che ha  » in modo significativo miglioramento della somministrazione del farmaco nei tessuti polmonari profondi estendendo il periodo di conservazione « , che ha permesso anche di inibire la crescita dei tumori metastatizzati e di  » ridurre il dosaggio del farmaco, riducendo così i potenziali effetti collaterali mantenendo un tasso di sopravvivenza molto elevato ».

Tuttavia, questo trattamento per il cancro ai polmoni non arriverà immediatamente negli ospedali. Il team deve infatti continuare la ricerca, questa volta su animali più grandi, prima di sperare di poter effettuare studi clinici sull’uomo.

Consulta lo studio completo seguendo questo link.





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