Ученые из Швейцарии разработали способ управления перемещением бактерий, содержащих железо, направляя их через стенки кровеносных сосудов непосредственно к нужному месту. В перспективе эти микроорганизмы смогут обеспечить точную доставку медикаментов к опухолевым образованиям.
Считается, что целедоставка лекарственных препаратов непосредственно к опухоли является одним из многообещающих методов борьбы с раком. Специалисты исследуют различные подходы для достижения этой цели — от микроскопических роботов до ультразвука и рентгена. Недавние исследования, проведенные командой специалистов из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich), продемонстрировали, что бактерии, обладающие природной способностью к магнетизму, также способны справляться с этой задачей. Статья ученых опубликована в журнале Science Robotics.
Профессор Симон Шурль (Simone Schürle) и его соавторы проводили исследования, используя бактерии, относящиеся к роду Magnetospirillum. Эти микроорганизмы обладают способностью к активному передвижению, используя для этого жгутики, и ориентируются в магнитном поле Земли за счет наличия магнетосом, содержащих железо. Это побудило исследователей к рассмотрению возможности использования внешних магнитных полей для контроля над перемещением бактерий, с целью точного направления их в определенные участки организма, пораженного заболеванием.
В ходе исследований, авторы использовали живых мышей и клеточные культуры, чтобы продемонстрировать возможность управления бактериями с помощью данного метода. Под воздействием магнитного поля бактерии способны преодолевать стенки сосудов и проникать в опухоль.
Применение вращающегося магнитного поля значительно увеличивает эффективность данного процесса. Микроорганизмы проникают в сосудистые оболочки, проходя сквозь даже самые узкие отверстия. Уже через час магнитное поле можно выключать, так как к этому моменту бактерии достигают опухоли и затем самостоятельно распространяются вглубь ткани.
В дальнейшем клетки Magnetospirillum могут быть изменены для доставки лекарственных препаратов. Это было показано учеными, которые присоединили к клеткам липосомы – сферические структуры, содержащие флуоресцентный материал. В ходе эксперимента микроорганизмы успешно доставили его к месту назначения. В будущем такие липосомы смогут использоваться для транспортировки и терапевтических веществ.