Κατευθυνόμενα σπερματοζωάρια: Μια απρόσμενη λύση για καρκίνο και υπογονιμότητα
Επιστήμονες μετέτρεψαν σπερματοζωάρια σε «κούριερ» που κατευθύνονται με μαγνήτες.
Πολλές φορές η τεχνολογία μιμείται την επιστημονική φαντασία, αλλά η παρακάτω εφεύρεση ξεπερνάει κάθε προηγούμενο. Διεθνής ερευνητική ομάδα κατάφερε να μετατρέψει σπερματοζωάρια σε μικροσκοπικά ρομπότ, που καθοδηγούνται με μαγνητικά πεδία και μεταφέρουν φάρμακα με μεγάλη ακρίβεια.
Τα ισχυρά και αποτελεσματικά φάρμακα δεν είναι η μοναδική πρόκληση για την ιατρική. Ακόμα μεγαλύτερη πρόκληση είναι η μεταφορά τους στα προβληματικά κύτταρα, χωρίς όμως να επηρεάζονται οι υγιείς ιστοί – ένα ζητούμενο ιδιαίτερα επιτακτικό στις χημειοθεραπείες, όπου τα φάρμακα καταστρέφουν αδιακρίτως καρκινικά και υγιή κύτταρα. Γι’ αυτό και τα τελευταία χρόνια η έρευνα επικεντρώνεται σε «έξυπνα» συστήματα μεταφοράς που θα κινούνται μέσα στο σώμα, θα αναγνωρίζουν τον προορισμό τους και θα αποδεσμεύουν τη θεραπεία μόνο εκεί όπου είναι αναγκαίο.
Τα σπερματοζωάρια ως φυσικοί μικρο-κολυμβητές
Στη νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό npj Robotics χρησιμοποιήθηκαν σπερματοζωάρια με μεγάλη επιτυχία. Στα πλεονεκτήματά τους το ότι είναι άριστοι «κολυμβητές», βιοδιασπώμενοι και ευέλικτοι και μάλιστα δεν προκαλούν αντιδράσεις στον οργανισμό, ενώ βρίσκονται και σε αφθονία. Το μόνο πρόβλημα προς επίλυση είναι η κατευθυνόμενη μετακίνησή τους με ακρίβεια εκεί όπου χρειάζεται.
Όπως διαβάζουμε στο ZME Science, οι Ολλανδοί ερευνητές χρησιμοποίησαν σπέρμα ταύρου, που μοιάζει δομικά με το ανθρώπινο, και το επικάλυψαν με νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου. Τα σωματίδια αυτά αποκτούν ισχυρές μαγνητικές ιδιότητες όταν εφαρμόζεται εξωτερικό πεδίο, με αποτέλεσμα οι επιστήμονες να μπορούν να ελέγχουν την πορεία και την ταχύτητα των «ρομπότ». Το εντυπωσιακό είναι ότι, χάρη στην επικάλυψη, οι κινήσεις τους γίνονται ορατές σε πραγματικό χρόνο με ακτίνες Χ μέσα σε τρισδιάστατα εκτυπωμένα μοντέλα.
Εφαρμογές στην αναπαραγωγική υγεία και πέρα από αυτή
Οι πιθανές εφαρμογές ανοίγουν νέους ορίζοντες. Στην αναπαραγωγική ιατρική, η δυνατότητα παρακολούθησης και κατεύθυνσης σπερματοζωαρίων μπορεί να αποκαλύψει μυστικά της γονιμοποίησης, να βοηθήσει στη διάγνωση ανεξήγητης υπογονιμότητας και να προσφέρει τρόπους στοχευμένης χορήγησης φαρμάκων κοντά στο ωάριο. Για εκατομμύρια ζευγάρια που δυσκολεύονται να συλλάβουν, μια τέτοια τεχνολογία θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα.
Οι μικροσκοπικοί αυτοί «κούριερ» θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για στοχευμένη μεταφορά αντικαρκινικών φαρμάκων κατευθείαν στον όγκο, μειώνοντας τις παρενέργειες της θεραπείας. Επίσης θα ήταν δυνατό να εξοπλιστούν με αισθητήρες που θα ανιχνεύουν χημικά σημάδια ασθενειών, ανοίγοντας τον δρόμο για έγκαιρη διάγνωση.
Οι προκλήσεις και το μέλλον των «σπερματοζωαρίων-ρομπότ»
Παρά την πρόοδο, οι προκλήσεις είναι σημαντικές. Αν και το οξείδιο του σιδήρου θεωρείται ασφαλές για τα ανθρώπινα κύτταρα, χρειάζεται περισσότερη έρευνα για τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις του στον οργανισμό. Επιπλέον, μέχρι τώρα οι δοκιμές έγιναν σε τεχνητά τρισδιάστατα μοντέλα και όχι σε ζωντανά συστήματα, κάτι που θα απαιτήσει χρόνια πειραμάτων προτού υπάρξει κλινική εφαρμογή.
Η εξέλιξη δείχνει πως με λίγη τεχνολογική παρέμβαση, ένα κύτταρο φτιαγμένο για την αναπαραγωγή μπορεί να γίνει εργαλείο διάγνωσης και θεραπείας. Το μέλλον ίσως φέρει τη στιγμή όπου οι γιατροί θα αξιοποιούν αυτά τα «ρομπότ» για να σώζουν ζωές, με ακρίβεια που μέχρι χθες φαινόταν αδύνατη.
