Адресная доставка лекарств внутри человеческого тела – одна из наиболее перспективных технологий в лечении многих опасных болезней, в том числе рака. И для целевого лечения таких заболеваний разработаны наночастицы и супермагниты.
Однако проблемы с доставкой лекарств остаются нерешёнными. Дело в том, что многие химические вещества либо растворяются в жидкостях организма, либо поглощаются другими органами, не успев достигнуть цели. И даже если препарат прибудет к месту назначения, ему будет нелегко проникнуть в опухоль через раковые ткани.
Решить эти проблемы адресной доставки лекарств помогут сперматозоиды, заявили учёные из Института интегративных нанонаук, который входит в состав дрезденского Института физики твёрдого тела и материалов имени Лейбница. Правда, их подход разработан только для заболеваний женской репродуктивной системы – рака, эндометриоза, воспалительных заболеваний и так далее.
Для переноса препаратов немецкие специалисты предложили использовать мужские половые клетки, поскольку те обладают невероятной подвижностью и к тому же прекрасно ориентируются в системе женских репродуктивных органов.
На 3D-принтере при помощи нанолитографии учёные создали крошечные (пять микрометров в диаметре) "упряжки", покрытые слоем железа. Они представляют собой цилиндры с четырьмя лопастями. Когда сперматозоид попадает в такую "упряжку", его головка застревает внутри цилиндра, и затем при помощи магнитного поля специалисты могут направлять сперматозоиды в "железных костюмах" в нужном направлении.
Технология прошла тестирование на бычьих сперматозоидах. Их "замачивали" в растворе доксорубицина – препарата, который широко используется для лечения гинекологических заболеваний. Целью сперматозоидов стали так называемые бессмертные раковые клетки под названием HeLa, которые специально вырастили в лабораторных условиях.
Сперматозоиды оказались способны "впитывать" достаточное количество доксорубицина, и когда учёные направляли их к опухоли, при столкновении препарат "выбрасывался" в ткани злокачественного новообразования.
В чашке Петри учёным удалось смоделировать такой механизм лечения, хотя авторы отмечают, что скорость движения сперматозоидов из-за "железных упряжек" замедлилась почти вдвое.
Команда называет своё исследование впечатляющим шагом в лечении женских заболеваний, хотя предстоит ещё много дополнительных исследований. Например, медики должны выявить возможные побочные эффекты, а также найти способы "дозировки" – просчитать, какой объём препарата сможет доставить определённое количество сперматозоидов.
Кроме того, необходимо убедиться, что та же концепция сработает и в случае с человеческой спермой. Правда, отсюда вытекает следующая сложность – этический вопрос, чья именно сперма должна использоваться для такого рода лечения и какова вероятность беременности пациентки.
Научная статья по итогам исследования немецких учёных доступна на сайте препринтов arXiv.
Напомним, что ранее для диагностики рака шейки матки учёные создали "умный" тампон, который определит риск возникновения болезни в домашних условиях.
