Сперматозоиды будут использовать для лечения раковых опухолей

Ученые всерьез рассматривают перспективу адресной доставки лекарств в опухоли женских репродуктивных органов посредством сперматозоидов. Они имеют ряд преимуществ: стабильные, нетоксичные, не влекут иммунного ответа. Доставка токсичных химиопрепаратов точно по назначению позволит значительно уменьшить их негативное влияние на здоровые ткани.

Немецкие исследователи сконструировали специальную мотор-спираль для ускорения медленных сперматозоидов, а также создали другую модель, предназначенную именно для управляемой доставки лекарств с помощью мужских гамет, пишет ACS Nano. Используя метод трехмерной нанолитографии (это похоже на 3D-печать наноразмерных объектов), ученые разработали специальные конструкции – тетраподы, предназначенные для управления направлением движения сперматозоидов. Тетраподы похожи на цилиндры с четырьмя лепестками. В каждом цилиндре закрепляется головка сперматозоида (это происходит спонтанно при смешивании сперматозоидов с тетраподами). После закрепления сперматозоид сохраняет способность двигаться, хотя и вдвое медленнее. Направлением движения клетки можно управлять с помощью внешнего магнита.

Когда сперматозоид достигает опухоли и сталкивается с ней, тетрапод отпадает. Мембраны сперматозоидов сливаются с опухолевыми клетками, и если сперматозоид был нагружен лекарственным средством, то оно попадает внутрь опухоли.

Тестировали систему на бычьих сперматозоидах, нагруженных доксорубицином. Сперматозоиды смешивали с тетраподами, после чего добавляли в культуру человеческих опухолевых клеток HeLa. Уже через сутки сперматозоиды с доксорубицином уничтожали около половины культуры и в целом давали лучшие результаты, чем обычная обработка клеток препаратом. В другом эксперименте сперматозоиды нагрузили флуоресцентным веществом, что позволяло наблюдать за распределением лекарственного средства. Было установлено, что медпрепарат эффективно попадает внутрь опухоли – вероятно, благодаря подвижности сперматозоидов и их способности расщеплять гиалуроновую кислоту в межклеточном пространстве.

Потенциально сперматозоиды могут быть использованы для доставки лекарственных препаратов при лечении женщин с опухолями и другими гинекологическими заболеваниями.

Британских ученых сперматозоиды вдохновили на создание мини-роботов для доставки лекарств не только в женские половые органы, но и в другие участки организма. Они сконструировали плавающее устройство, имеющее ферромагнитную головку и гибкий хвост, который вращается. Продвигать его в нужном направлении помогает и магнитное поле. По размеру такие устройства можно сравнить с эритроцитами – следовательно, они могут легко двигаться по капиллярам и попадать в нужные части тела.