«Μικρορομπότ» που κολυμπούν στο αίμα εξολοθρεύουν θανατηφόρο βακτήριο

Ζωντανά κύτταρα φυτοπλαγκτού, καλυμμένα με νανοσωματίδια που περιέχουν αντιβιοτικό, έσωσαν πειραματόζωα που είχαν προσβληθεί από θανατηφόρα πνευμονία, μια νέα υποψήφια προσέγγιση για την αντιμετώπιση δύσκολων  λοιμώξεων.

Τα ζωντανά «μικρορομπότ» εξουδετέρωσαν πλήρως το διαβόητο βακτήριο Pseudomonas aeruginosa (εικόνα πάνω), μια από τις συχνότερες αιτίες νοσοκομειακών λοιμώξεων, αναφέρουν αμερικανοί ερευνητές στην επιθεώρηση Nature Materials.

Η πνευμονία λόγω ψευδομονάδας μπορεί θεωρητικά να αντιμετωπιστεί με αντιβιοτικά, συχνά όμως αυτό δεν αρκεί. «Ακόμα και με ενδοφλέβια χορήγηση, μόνο μια πολύ μικρή ποσότητα αντιβιοτικού θα φτάσει τελικά στους πνεύμονες» εξηγεί ο Βίκτορ Νίζετ, καθηγητής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο και μέλος της ερευνητικής ομάδας.

«Βάσει των δεδομένων που συγκεντρώσαμε σε ποντίκια, τα μικρορομπότ θα μπορούσαν δυνητικά να βελτιώσουν την απορρόφηση των αντιβιοτικών και να σώσουν έτσι περισσότερους ασθενείς» επισημαίνει.

Τα μικρορομπότ αποτελούνται από μονοκύτταρα φύκη του πλαγκτού που φέρουν μαστίγιο για να κινούνται, κάτι που τους επιτρέπει να φτάνουν τα κύτταρα των πνευμόνων κολυμπώντας στο αίμα.

Το μονοκύτταρο φύκος (πράσινο) έχει καλυφθεί με νανοσωματίδια που περιέχουν αντιβιοτικό (καφέ). Πηγή: Fangyu Zhang, Zhengxing Li

Στην επιφάνεια των κυττάρων συνδέθηκαν νανοσωματίδια που περιέχουν αντιβιοτικό, αποτελούμενα από ένα βιοδιασπώμενο πολυμερές καλυμμένο με τις μεμβράνες ουδετερόφιλων λευκών αιμοσφαιρίων.

Αφενός, τα νανοσωματίδια απελευθερώνουν αντιβιοτικό στα κύτταρα των πνευμόνων. Αφετέρου, οι μεμβράνες ουδετερόφιλων δεσμεύουν και εξουδετερώνουν μόρια που σχετίζονται με τη φλεγμονή, κάτι που θεωρητικά θα επιτάχυνε την ανάρρωση των ασθενών.

Τα μικρορομπότ χορηγήθηκαν στα άρρωστα πειραματόζωα μέσω ενός σωλήνα που εισήχθη στην τραχεία. Μια εβδομάδα αργότερα, η λοίμωξη είχε περάσει, αναφέρουν οι ερευνητές.

Όλα τα ποντίκια που υποβλήθηκαν στη θεραπεία έμεναν ζωντανά 30 ημέρες μετά την έναρξη του πειράματος, ενώ όλα τα πειραματόζωα της ομάδας ελέγχου πέθαναν λόγω της λοίμωξης.

Οι υπολογισμοί των ερευνητών δείχνουν μάλιστα ότι τα μικρορομπότ είναι πιο αποτελεσματικά από ό,τι οι ενδοφλέβιες ενέσεις, οι οποίες περιέχουν 3.0000 φορές μεγαλύτερη ποσότητα αντιβιοτικού.

Μια ενδοφλέβια ένεση έδωσε 1.644 χιλιοστογραμμάρια αντιβιοτικού ανά ζώο, ενώ τα μικρορομπότ καθάρισαν τη λοίμωξη με μόλις 500 νανογραμμάρια.

Οι ερευνητές σκοπεύουν τώρα να συνεχίσουν τις εργαστηριακές μελέτες πριν προχωρήσουν στις πρώτες δοκιμές σε ανθρώπους.