Профессор Чой, Хонсу и доктор Чон, Сонун
Исследователи из Кореи разработали микроботов из стволовых клеток, которые можно доставлять через нос в мозг. Эти «клеточные боты», которые преодолевают гематоэнцефалический барьер, когда-нибудь могут быть использованы в целях лечения рака мозга и нейродегенеративных заболеваний.
Когда-нибудь микроботов на базе стволовых клеток, можно будет доставлять через нос в мозг в целях лечения таких патологий, как болезнь Альцгеймера или рак головного мозга
Как центр управления телом, мозг нуждается в гораздо более строгой защите, чем другие органы. Гематоэнцефалический барьер – это очень избирательная мембрана, которая предотвращает попадание в мозг токсинов и иных частиц, циркулирующих в крови, вместо этого позволяя проходить только определённым питательным веществам. И хотя в большинстве случаев это важная функция, из-за неё сложно лечить болезни мозга, поскольку лекарства также не могут попадать внутрь мозга.
Предыдущие исследования показали, что интраназальный проход может быть прямым путём к мозгу, позволяя лекарствам обходить этот барьер. Но вместо назальных спреев или гелей учёные в новом исследовании отправили по этой дороге довольно уникальный автомобиль – крошечных роботов, сделанных из стволовых клеток.
Исследователи создали микроботов, состоящих в основном из human nuclear transfer stem cells (hNTSC) с наночастицами оксида железа внутри. Эти наночастицы позволяют управлять клеточными роботами с помощью магнитных полей. Попав в мозг, клеточные роботы могут дифференцироваться на нейроны, клетки-предшественники нейронов и нейроглиоциты, что может помочь в лечении ряда расстройств нервной системы.
Схема, демонстрирующая различные способы передвижения клеточных ботов во внешнем магнитном поле
Команда протестировала клеточных ботов, сначала направив их через микрофлюидные каналы, показывая, как ими можно управлять с помощью внешнего магнитного поля. Затем они пересадили их в органоиды мозга, выращенные в лаборатории, чтобы изучить их функцию. И, наконец, они продемонстрировали метод назальной доставки на мышах, показав, что клеточных роботов можно направить в нужное место в мозгу с помощью магнитов.
Исследователи говорят, что новый метод более эффективен и менее инвазивен, чем хирургия или иные способы введения лекарств в мозг. По их словам, частицы оксида железа не мешают работе стволовых клеток и должны быть безопасны для мозга реципиента.
«Это исследование преодолевает ограничения в доставке терапевтического агента в ткани мозга из-за гематоэнцефалического барьера, – говорит профессор Чой Хунсу, соавтор исследования. – Оно открывает новые возможности для лечения различных трудноизлечимых неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и опухоли головного мозга, за счет обеспечения точной и безопасной адресной доставки стволовых клеток при помощи микробота на основе hNTSC по интраназальному пути».
