Группа американских инженеров, ученых и врачей разработала небольших роботов, по форме напоминающих миниатюрные винты, которые могут управляться дистанционно и «путешествовать» по организму, доставляя лекарства в труднодоступные участки.
Роботов уже проверили на животных, а в 2023 году запланировано клиническое исследование с участием пациентов с опухолями в стволе головного мозга. Компания Bionaut Labs на протяжении четырех лет занималась разработкой своих микророботов, обладающих величиной от сотен нанометров до одного миллиметра. Они обладают несколькими подвижными частями и могут управляться под воздействием внешних магнитных полей, значительно облегчая доступ к труднодоступным участкам организма.
Робот вводится в кровеносное русло или в спинномозговой канал и далее под управлением магнитного поля может двигаться в любом направлении. Благодаря своим размерам он способен проходить даже в сосуды малого калибра. Когда он достигает цели, то высвобождает лекарственное вещество прямо на месте или же берет образцы ткани, а затем удаляется тем же путем, которым был введен.
К примеру, как отмечают разработчики, обычная инвазивная процедура биопсии обладает рядом больших недостатков. Во-первых, она травматична, и если патологический участок, который нужно проанализировать, находится глубоко (например, глиома в стволе мозга), добраться туда крайне сложно и влечет большую опасность. Во-вторых, есть проблемы и с лечением тех же глиом – оперативное вмешательство будет иметь крайне большие риски для жизни, так как в стволе находится множество центров контроля за жизненно важными функциями (дыханием, сердцебиением). А лекарственные средства крайне неохотно преодолевают гематоэнцефалический барьер, либо могут быть слишком токсичными для организма при внутривенном введении.
Эти проблемы помогут решить бионавты. Их вводят в цереброспинальную жидкость с помощью спинномозговой пункции и заставляют двигаться в направлении ствола головного мозга. Далее робот, дойдя до нужной зоны, высвобождает лекарственный препарат, местно повышая его концентрацию, и выводится из организма.
Исследователи уже провели испытания на мелких и крупны животных и внимательно изучили ближайшие и отдаленные последствия процедуры. Побочные эффекты отмечены не были, а выживаемость животных с глиомами ствола мозга возросла. Также ученые планируют изучить потенциал разработки в отношении нейродегенративных заболеваний (болезни Гентингтона), эпилепсии и инсультов. Но запустить клинические исследования на людях они хотят в 2023 году и начнут с глиом.
Текст: Анна Хоружая