Fale dźwiękowe pomogą dostarczyć lekarstwo do chorych komórek04.12.2019

Technika, która przez dziesiątki lat była używana w telekomunikacji, została zaadaptowana do celów medycznych.

Na czele zespołu badawczego, które dokonało odkrycia, stoi Dr. Shwathy Ramesan z Królewskiego Instytutu Technologii w Melbourne (RMIT University). Po serii eksperymentów naukowcy uznali, że za pomocą określonych, niesłyszalnych dla człowieka fal można dostarczyć lekarstwo bezpośrednio do chorych komórek.

Inżynierowie skupili się na mechanicznej sile dźwięku i jego właściwościach. Okazało się, że działanie fal jest w stanie umożliwić transport leku przez ściany komórek w organizmie bez narażania ich na utratę żywotności. Do tej pory te najmniejsze strukturalne formy żywych organizmów z uwagi na swój system odpornościowy odrzucały większość dostarczanych zewnętrzenie (ex vivo, czyli pozaustrojowo) remediów. Nawet jeśli finalnie udało się je wprowadzić, błona komórki nie pozostawała bez szwanku.

Rozwiązaniem tego problemu według Ramesan są fale dźwiękowe o precyzyjnym ruchu, generowane przez specjalny mikroczip w warunkach laboratoryjnych. Fale mogą być z powodzeniem używane do rozwarcia ścian komórek w celu implementacji leku. Zanim to nastąpi, komórki najpierw muszą zostać odseparowane od organizmu, a następnie potraktowane falami. Ich konkretna częstotliwość dźwięku na pewien czas (10 minut) reorganizuje lipidową strukturę komórki, umożliwiając dotarcie do jej wnętrza. Po wprowadzeniu leku komórka zostaje zmodyfikowana i na powrót może zostać umieszczona w ciele pacjenta.

Nowatorski sposób wesprze terapie genowe (polegające na wprowadzeniu obcych kwasów nukleinowych do komórek), których celem jest wyciszanie aktywności szkodliwych dla organizmu komórek wprowadzonych metodą pozaustrojową. Mówi o tym sama autorka odkrycia.

– Niedawne osiągnięcia terapii genowej rozwinęły świat medycyny przez możliwość izolacji konkretnych komórek pacjenta, ponownego zaprojektowania ich działania w laboratorium i na powrót umieszczenia w tym samym ciele – tłumaczy badaczka.

Dzięki nowej metodzie może wzrosnąć częstotliwość skutecznie dostarczonych leków pacjentom, co naturalnie przełoży się na spadek śmiertelności. Być może uda się także uratować wiele osób chorych na raka.

Pełne wyniki badań naukowców, a także eksperymenty potwierdzające działanie metody zostały opublikowane w magazynie „Nanoscale”.