تطوير روبوتات لإيصال الأدوية عبر التسلل إلى دفاعات الجسم

طور علماء «روبوتات مخاطية» مجهرية أصغر من الخلية قادرة على توصيل الأدوية إلى الجسم عن طريق التسلل عبر الدفاعات المناعية، وشبه العلماء روبوتاتهم بـ«حصان طروادة»، مؤكدين أنها وسيلة واعدة لتوصيل الأدوية التي عادة ما يتم حظرها بوساطة الحاجز المخاطي.
وباستخدام الفئران، أظهر علماء من الجمعية الكيميائية الأميركية كيف يمكن لروبوتاتهم المخاطية أن تخترق الطبقة الدفاعية اللزجة من المخاط، ومن المحتمل أن تقوم بتوصيل الأدوية بكفاءة أكبر.
ونقلت صحيفة «ذي صن» البريطانية عن العلماء قولهم: يعمل المخاط كحاجز وقائي لزج ضد الجراثيم، لكنه يمكن أيضاً أن يجعل إعطاء بعض الأدوية أكثر صعوبة لأنه يحبس جزيئات الدواء.
وهذا المخاط لا يبطن الأنف فحسب، بل يحمي أيضاً الرئتين والمعدة والأمعاء والعينين عن طريق ابتلاع مسببات الأمراض.
وحالياً طور العلماء روبوتات صغيرة بمخاط نانوي يغذيه بيروكسيد الهيدروجين، وهو ما يمكّن من تجاوز حاجز المخاط بسهولة.
والروبوتات صغيرة جداً، حيث إن 10 منها مصطفة معاً لا تغطي سوى عرض خلية الدم الحمراء، ويتكون كل روبوت من جزيئات مسامية يمكن ملؤها بجزيئات الدواء، ما يساعد على تسلل الأدوية عبر نظام الدفاع في الجسم مثل حصان طروادة.
وقام العلماء بربط إنزيمات الكاتالاز، المحفز البيولوجي الذي يعمل على تسريع معدل التفاعلات الكيميائية في الخلايا، بالروبوتات، ثم أعطوها للفئران باستخدام بيروكسيد الهيدروجين المسيل للمخاط، ما ساعد في دفع روبوتات المخاط.
وبعد ذلك، قام العلماء ببناء نموذج لطبقة المخاط المعوي باستخدام خلايا معوية بشرية قاموا بتنميتها في المختبر، وفي غضون 15 دقيقة عبرت الروبوتات الصغيرة الطبقة المخاطية للنموذج من دون الإضرار بشكل كبير بالخلايا الموجودة تحتها.
وبالنظر إلى أن المخاط يتم تنظيفه وتجديده كل 10 دقائق إلى 4.5 ساعات، فإن هذا الإطار الزمني السريع يمكن أن يمنع الروبوتات من الانحصار وإزالتها بوساطة الطبقة المخاطية.
وأجرى العلماء المزيد من الاختبارات على أمعاء الفئران ورأوا نتائج مماثلة، حيث تمكنت الروبوتات النانوية من تجاوز طبقة المخاط من دون الإضرار بالخلايا والأنسجة الموجودة تحتها، وتمكّن نحو 28% من الروبوتات النانوية المخاطية من عبور الحاجز المخاطي.