Микророботы лечат пневмонию

Долгие годы ученые работают над созданием наиболее эффективного способа доставки лекарственного препарата в нижние дыхательные пути. Аэрозоли для ингаляций, небулайзеры, промывание бронхов и бронхиол во время бронхоскопии – все эти методы уже получили достаточно широкое применение, но проблема борьбы с воспалением легких по-прежнему не теряет актуальности. Бронхоскопия не позволяет вводить лекарство непосредственно в легочные пузырьки (альвеолы), и сама эта процедура сопровождается определенным риском. А перечень лекарств, которые можно ввести посредством ингаляции, недостаточно широк.

Вполне вероятно, что пульмонология выйдет на новый уровень после того, как врачи возьмут на вооружение последнюю разработку ученых: микроскопических роботов, способных доставить антибактериальный препарат точно по нужному адресу – в воспаленную легочную ткань. Микророботы уже успешно прошли испытания на мышиных моделях, в ходе которых грызуны из одной группы, инфицированные опасной бактерией Псеудомодас аэрогеноза не получали инновационного лечения, а грызунов из второй группы лечили при помощи микророботов. Мыши, не получавшие лечения, погибли в течение трех дней. У мышей из экспериментальной группы пневмония была ликвидирована в течение недели, и за весь период наблюдения, который длился 30 дней, не погибла ни одна из мышей.

Для создания микророботов ученые использовали зеленые водоросли, способные к целенаправленному движению. На поверхность этих водорослей нанесли наночастицы, состоящие из мембран иммунных клеток (нейтрофилов) и антибиотика последнего поколения. Приближаясь к очагу воспаления, роботы высвобождали действующие вещества, которые подавляли воспалительный процесс и уничтожали возбудителя инфекции. Выполнив свою задачу, микророботы самым естественным образом растворялись и выводились из организма.

С использованием такой адресной доставки удалось в несколько тысяч раз снизить дозу антибиотика, необходимого для очищения дыхательных путей от болезнетворных бактерий. Это одно из главных преимуществ применения микророботов. Многие бактерии, вызывающие воспаление легких, со временем утратили чувствительность к действию антибактериальных препаратов, поэтому требуются высокие концентрации таких препаратов для уничтожения инфекции.

Если лекарство вводится внутримышечно, внутривенно или через желудочно-кишечный тракт, большая доза может спровоцировать развитие серьезных побочных эффектов. И далеко не вся часть введенного препарата попадет в легочную ткань. Пытаясь придерживаться оптимального соотношения «риск-польза», доктора зачастую назначают щадящие дозы антибиотиков, и лечение не дает желаемого результата. С использованием микророботов эта проблема будет решена. Но потребуется еще немало экспериментов на животных и клинических исследований, чтобы доказать безопасность нового метода лечения, подобрать оптимальные дозы и разработать эффективные терапевтические схемы, в которых роботы будут играть главную роль.