Τα Νανορομπότ Θα Μπορούσαν να Είναι το Κλειδί για την Καταπολέμηση του Καρκίνου της Ουροδόχου Κύστης

Μια νέα μελέτη εξερευνά τη χρήση νανορομπότ για τη διανομή φαρμάκων που σκοτώνουν όγκους πιο αποδοτικά στους ασθενείς. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μικροσκοπικές αυτό-προωθούμενες μηχανές που μπορούν να διεισδύσουν πιο βαθιά στους όγκους του καρκίνου της ουροδόχου κύστης σε σύγκριση με τις τρέχουσες μεθόδους. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη θεραπεία στο μέλλον. Εδώ είναι όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε.

Καρκίνος της Ουροδόχου Κύστης

Ο καρκίνος της ουροδόχου κύστης είναι μία από τις κύριες αιτίες θανάτου παγκοσμίως. Μια πρόσφατη μελέτη της American Cancer Society πρόβλεψε ότι περίπου 82 χιλιάδες άνθρωποι θα διαγνωστούν με καρκίνο της ουροδόχου κύστης μόνο το 2023. Από αυτούς που διαγνώστηκαν, περίπου 16,5 χιλιάδες δεν θα επιβιώσουν από την πάθηση. Ως εκ τούτου, είναι εύκολο να καταλάβουμε γιατί υπάρχει σημαντική προσπάθεια για τη μείωση του αριθμού των ανθρώπων που θα επηρεαστούν από τον καρκίνο της ουροδόχου κύστης τα επόμενα χρόνια.
Οι κύριες αιτίες του καρκίνου της ουροδόχου κύστης είναι το κάπνισμα, η έκθεση σε καρκινογόνους παράγοντες στον χώρο εργασίας, διατροφικοί παράγοντες, γονίδια, η έκθεση σε εκπομπές πετρελαίου και η ακτινοθεραπεία. Σημειωτέον, περίπου το 75% των επιβεβαιωμένων όγκων της ουροδόχου κύστης είναι μη μυϊκά επεμβατικοί, πράγμα που σημαίνει ότι ο καρκίνος βρίσκεται μόνο στο εσωτερικό στρώμα των κυττάρων.

Τρέχουσα Θεραπεία

Οι τρέχουσες μέθοδοι αντιμετώπισης του καρκίνου της ουροδόχου κύστης είναι αποτελεσματικές και μη επικίνδυνες. Ωστόσο, αφήνουν πολύ χώρο για βελτίωση. Η πιο κοινή διαδικασία περιλαμβάνει τη χορήγηση φαρμάκων απευθείας στην ουροδόχο κύστη. Το πρόβλημα με τη θεραπεία της ουροδόχου κύστης σε σύγκριση με άλλα όργανα είναι ότι σχεδιάζεται να αποβάλλει τοξίνες με τα ούρα συνεχώς.

Αυτά τα ούρα, σε συνδυασμό με την καθίζηση, οδηγούν σε χαμηλή θεραπευτική αποτελεσματικότητα. Τα φάρμακα δυσκολεύονται να διαχυθούν πλήρως σε ένα περιβάλλον πλούσιο σε ούρα που αλλάζει συνεχώς για να παραμένει καθαρό. Επιπλέον, είναι δύσκολο να φτάσει το φάρμακο σε όλες τις γωνίες της ουροδόχου κύστης, με αποτέλεσμα κάποια στρώματα κυττάρων να παραμένουν αθεράπευτα.

Αυτά τα αθεράπευτα κύτταρα μπορούν να μετατραπούν σε μελλοντικούς όγκους και να οδηγήσουν τον ασθενή σε πολλαπλές επεμβάσεις και παρακολούθηση για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα για τα επόμενα 5 χρόνια μετά τη θεραπεία. Ευτυχώς, οι ερευνητές έχουν αφιερώσει πολλά χρόνια στην εύρεση του καλύτερου τρόπου παράδοσης αυτών των ζωτικών φαρμάκων, και αυτή η πρόσφατη εξέλιξη δείχνει τεράστιο δυναμικό.

Μελέτη Νανορομπότ

The study, “Νανορομπότ με βάση την ουρεάση για θεραπεία του καρκίνου της ουροδόχου κύστης με ραδιονουκλεϊδές,” δημοσιεύτηκε στο Nature Nanotechnology. Στο άρθρο, οι επιστήμονες συζητούν τη χρήση ραδιοσημασμένων μεσοπορώδους πυριτικού νανορομπότ με βάση την ουρεάση για τη βελτίωση των διαδικασιών θεραπείας του καρκίνου της ουροδόχου κύστης. Συγκεκριμένα, οι μηχανικοί ήθελαν να δουν πώς τα νανοσωματίδια διεισδύουν στα τοιχώματα της ουροδόχου κύστης και διασκορπίζονται στα όργανα.

Πηγή – Βιομηχανική της Καταλονίας (IBEC) και CIC biomaGUNE.

Νανομηχανές

Τα νανορομπότ που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτό το πείραμα έχουν σχήμα πορώδους σφαίρας. Είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο και σχεδιάζονται να αυτοπροωθούνται όταν εκτίθενται στην πρωτεΐνη ουρεάση, η οποία βρίσκεται στα ούρα. Οι ερευνητές παρακολούθησαν καθώς τα πυριτικά νανοσωματίδια (MSNPs) κινηθήκαν μέσα στο όργανο, φτάνοντας στις πιο βαθιές γωνίες. Συγκεκριμένα, τα νανορομπότ κινούνται χρησιμοποιώντας αμμωνία και CO2 που δημιουργούνται από την ασύμμετρη αποσύνθεση της ουρεάσης γύρω από τη συσκευή.

Δοκιμή

Η φάση δοκιμών περιελάμβανε δύο εργαστηριακά ποντίκια, in vivo και ex vivo. Και τα δύο ποντίκια είχαν όγκους καρκίνου της ουροδόχου κύστης που βρίσκονταν βαθιά στα όργανα τους. Οι ερευνητές ένεσαν τα νανοσωματίδια απευθείας στους ασθενείς ώστε η ομάδα να μελετήσει την ευελιξία των νανοσωματιδίων και τη συσσώρευσή τους μέσα στο όργανο. Σημειωτέον, τα ποντίκια μετακινούνταν κάθε 30 λεπτά για να διευκολυνθεί η ομοιόμορφη διασπορά σε όλο το όργανο. Εδώ είναι τι μάθαμε.

Δοκιμές σε Ποντίκια

Οι δοκιμές σε ποντίκια χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη του επιπέδου διείσδυσης που επιτυγχάνουν τα νανοσωματίδια. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, η ομάδα χρησιμοποίησε ραδιοϊωδικοποιημένα νανορομπότ. Η ομάδα βασίστηκε στην ευρέως χρησιμοποιούμενη Ιώδιο-131 και στην απεικόνιση θετικής εκπομπής ποζιτρονίων (PET) για να δει ακριβώς ποιες στρώσεις είχαν υποστεί θεραπεία.

Οπτικό Σύστημα

Οι μηχανικοί δημιούργησαν ένα νέο σύστημα μικροσκοπίας φθορισμού που αναπτύχθηκε στο IRB Barcelona. Αυτή η νέα οπτική διαδικασία δοκιμής παρέχει ένα εντατικό 3δ μοντέλο που δείχνει τα επίπεδα διείσδυσης σε όλο το όργανο. Συγκεκριμένα, ένα σύστημα που χρησιμοποίησε οπτική αντίθεση χωρίς ετικέτα βασισμένη σε πολωτική εξαρτώμενη σκέδαση φύλλου φωτός σε εκκαθαρισμένες ουροδόχους κύστες έκανε τη διαδικασία πιο εύκολη. Απέσυρε το φως που συνήθως διαθλάται από το ήπαρ, γεγονός που διευκόλυνε την επιβεβαίωση της κίνησης των νανοσωματιδίων.

Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα των δοκιμών ήταν εντυπωσιακά. Η νέα διαδικασία κατάφερε να επιτύχει πολύ καλύτερη διασπορά και διείσδυση σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Συγκεκριμένα, μια μοναδική δόση νανορομπότ που τροφοδοτούνταν με ουρία και μεταφέρουν ραδιονουκλεϊδές μείωσε επιτυχώς το μέγεθος των όγκων στα υποκείμενα δοκιμής κατά 90%. Ενδιαφέρον είναι ότι η ομάδα ανακάλυψε ότι τα νανορομπότ μπορούσαν να διασπάσουν το τοίχωμα της ουροδόχου κύστης και το εξωκυτταρικό τοίχωμα του όγκου αλλάζοντας τα επίπεδα pH.

Οφέλη

Υπάρχουν αρκετά οφέλη που καθιστούν δυνατή αυτή τη νέα μελέτη για τον καρκίνο της ουροδόχου κύστης. Κατ’ αρχάς, δείχνει ενισχυμένη διάχυση και δυνατότητα ανάμειξης. Ως εκ τούτου, κάνει τις θεραπείες πιο αποτελεσματικές. Τα αυτό-προωθούμενα νανορομπότ μπορούν να εισέλθουν και να διασκορπιστούν στην ουροδόχο κύστη χρησιμοποιώντας τα ούρα ως καταλύτη, δημιουργώντας μια πιο αποδοτική προσέγγιση.

Διάτρηση Τοίχου Όγκου

Η νέα διαδικασία έστειλε τα νανορομπότ να συγκρούονται με το ουροαιδές. Στο παρελθόν, αυτή η διαδικασία μείωνε την αποτελεσματικότητα των επεμβάσεων επειδή το τοίχωμα εμπόδιζε την είσοδο πολλών φαρμάκων. Η νέα μελέτη διαπίστωσε ότι επιτεύχθηκε μεγαλύτερη διείσδυση του όγκου καθώς τα νανορομπότ έλκονταν και διείσδυσαν εύκολα στην πιο σπογγώδη επιφάνεια της ουροδόχου κύστης.

Μία Μόνη Θεραπεία

Οι παραδοσιακές θεραπείες του καρκίνου της ουροδόχου κύστης μπορεί να απαιτούν κατά μέσο όρο 6-14 νοσοκομειακές θεραπείες. Πολλές θεραπείες μπορεί να περιλαμβάνουν επεμβατική χειρουργική, επιβαρύνοντας τον ασθενή. Αυτές οι επισκέψεις προσθέτουν στο συνολικό χρόνο που απαιτείται για τη θεραπεία αυτής της απειλητικής για τη ζωή νόσου. Η διαδικασία θεραπείας με νανοσωματίδια υπόσχεται να μειώσει αυτή τη θεραπεία σε μία μόνο επίσκεψη, ελευθερώνοντας πολύτιμο χρόνο και πόρους για τους επαγγελματίες υγείας και τους ασθενείς.

Μειωμένο Κόστος

Ο καρκίνος της ουροδόχου κύστης είναι μία από τις πιο ακριβές ασθένειες στον κόσμο για θεραπεία. Κατά μέσο όρο, ένας ασθενής μπορεί να ξοδέψει μεταξύ 40 χιλ. $ και 190 χιλ. $ για τη θεραπεία αυτής της νόσου. Από αυτά τα έξοδα, το 60% πηγαίνει σε επαναλαμβανόμενες θεραπείες. Σύμφωνα με μια μελέτη που διεξήχθη από το “Economic aspects of bladder cancer: what are the benefits and costs?”, τα επαναλαμβανόμενα έξοδα φαρμάκων μπορούν να φτάσουν έως 800 $ το μήνα.
Η νέα διαδικασία μειώνει σημαντικά τις χρόνους νοσηλείας και θεραπείας καθώς και τα κόστη.
Σημαντικό είναι ότι τα νανορομπότ δεν απαιτούν τόσο πολύ παρακολούθηση και επακόλουθη φροντίδα, επειδή είναι πιο αποτελεσματικά στην αντιμετώπιση όλων των στρωμάτων της ουροδόχου κύστης.
Η εξάλειψη αυτών των μολυσμένων περιοχών εξασφαλίζει ότι δεν θα προκύψουν μελλοντικές επιπλοκές λόγω υπολειμμάτων των καρκινικών κυττάρων που ενεργοποιούνται ξανά.

Αποτελεσματικότητα

Ένας ακόμη μεγάλος λόγος για τον οποίο αυτή η νέα μέθοδος θα μπορούσε να είναι το μέλλον είναι ότι βελτιώνει σημαντικά την αποδοτικότητα. Οι επαγγελματίες υγείας μπορούν να χρησιμοποιούν χαμηλότερες δόσεις, πράγμα που σημαίνει λιγότερες παρενέργειες για τους ασθενείς και υψηλότερα ποσοστά ίασης. Η μελέτη αποδεικνύει ότι η θεραπεία με νανορομπότ είναι πολύ πιο αποτελεσματική από τις παθητικές στρατηγικές χορήγησης φαρμάκων.

Ερευνητές

Διάφορες ερευνητικές ομάδες, υπό την ηγεσία του Ινστιτούτου Βιομηχανικής της Καταλονίας (IBEC) και του CIC Imagine, συμμετείχαν σε αυτή τη μελέτη. Ο κύριος ερευνητής του έργου ήταν ο Samuel Sánchez, PhD, ερευνητικός καθηγητής του ICREA. Ο συν-ηγέτης του άρθρου είναι ο Jordi Llop, PhD, ερευνητής στο CIC biomaGUNE. Σημειωτέον, υπήρχε επίσης συμμετοχή ερευνητών από το Αυτόνομο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης (UAB).

Δύο Εταιρείες που Θα Μπορούσαν να Ωφεληθούν από αυτή τη Μελέτη

Πολλοί ανταγωνιστές στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης θα μπορούσαν να εφαρμόσουν τα ευρήματα αυτής της μελέτης για να παρέχουν πιο αποτελεσματικές και χαμηλότερου κόστους θεραπείες στους ασθενείς. Αυτές οι εταιρείες κατέχουν εξαιρετικές θέσεις στην αγορά και έχουν συχνά εισάγει νέες στρατηγικές και μεθόδους στο παρελθόν. Ως εκ τούτου, θα μπορούσαν εύκολα να ενσωματώσουν τα νανορομπότ στις μελλοντικές τους προσφορές και να αποκομίσουν πολλά οφέλη από αυτήν την προσθήκη.

1. ImmunityBio

(IBRX )

Η ImmunityBio εισήλθε στην αγορά το 2014. Ιδρύθηκε από τον Dr. Patrick Soon-Shiong για την παροχή πρωτοποριακής φροντίδας και θεραπειών για τον καρκίνο και τις λοιμώδεις ασθένειες. Η εταιρεία κατάφερε να δημιουργήσει μια θέση στην αγορά βιοτεχνολογίας κλινικού σταδίου λόγω των πρωτοποριακών προσπαθειών της, που περιλαμβάνουν το γεγονός ότι είναι μία από τις λίγες δημόσια εισηγμένες εταιρείες που έχουν εξασφαλίσει έγκριση FDA για τις νέες θεραπείες καρκίνου της ουροδόχου κύστης.

Το πιο δημοφιλές προϊόν της εταιρείας, ANKTIVA, καλύπτεται πλέον από την πλειονότητα των παρόχων ασφάλισης. Αυτή η έγκριση και η υποστήριξη από τον τομέα των ασφαλειών έχει εκτοξυδωθεί την ImmunityBIO στην κορυφή της βιομηχανίας όσον αφορά την πιθανή ανάπτυξη. Σημειωτέον, το απόθεμα IBRX έχει παρουσιάσει κάποιες πτώσεις τον τελευταίο χρόνο, με την εταιρεία να δηλώνει ζημία 1 εκατομμυρίου δολαρίων πέρυσι.

Αυτή η ζημία θεωρείται προσωρινή από πολλούς επενδυτές και αρκετοί αναλυτές προβλέπουν ότι το απόθεμα θα δει σημαντικές αυξήσεις καθώς η εταιρεία αποκαλύπτει νέες θεραπείες και φάρμακα για την ουροδόχο κύστη που ερευνά και αναπτύσσει τα τελευταία χρόνια. Η ενσωμάτωση της νανοτεχνολογίας στις στρατηγικές τους θα μπορούσε να αυξήσει τα έσοδα σε νέα ύψη μειώνοντας το κόστος και βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα με χαμηλότερες δόσεις.

2. Amgen Inc

(AMGN )

Η Amgen είναι μια άλλη πρωτοποριακή εταιρεία υγειονομικής περίθαλψης που εστιάζει στις θεραπείες καρκίνου. Η εταιρεία διαθέτει πολλά προϊόντα που βοηθούν όσους υποφέρουν από καρδιαγγειακές παθήσεις, ογκολογία/αιματολογία, φλεγμονή, νευρολογικές διαταραχές, υγεία των οστών και νεφρολογία. Η ευρεία κάλυψή της έχει βοηθήσει την εταιρεία να εξασφαλίσει θέση ως ένας από τους πιο ενεργούς παρόχους θεραπειών.

Η Amgen είναι περισσότερο γνωστή για τη θεραπεία Bispecific T-cell Engager (BiTE), Blincyto. Αυτή η θεραπεία έλαβε έγκριση FDA και χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή από χιλιάδες ασθενείς που αντιμετωπίζουν λευχαιμία και λεμφώματα. Στο μέλλον, η εταιρεία θα μπορούσε να αξιοποιήσει τη μέθοδο παράδοσης με νανορομπότ για να ενισχύσει τις προσφορές της και να βελτιώσει περαιτέρω τα αποτελέσματα.

Σημειωτέον, η Amgen συνεχίζει να επεκτείνει τις προσφορές και την τεχνολογία της. Η εταιρεία άνοιξε πρόσφατα ένα βιοπαραγωγικό εργοστάσιο και έχει συνεργαστεί με τον ειδικό AI Nvidia για την ενσωμάτωση της τεχνολογίας στις διαδικασίες της. Σημαντικό είναι ότι τα συστήματα AI έχουν διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στη μείωση του κόστους ανακάλυψης φαρμάκων συνολικά και θεωρούνται θετικό στοιχείο για τους επενδυτές.

Το Μέλλον της Θεραπείας του Καρκίνου της Ουροδόχου Κύστης

Το μέλλον φαίνεται φωτεινό για όσους υποφέρουν από καρκίνο της ουροδόχου κύστης. Παρά το γεγονός ότι η νόσος εξακολουθεί να προκαλεί χιλιάδες θανάτους ετησίως, οι προόδους στην έρευνα και ανάπτυξη αποτελεσματικών θεραπειών δείχνουν ένα μέλλον όπου οι ασθενείς θα έχουν πιο εύκολη πρόσβαση σε θεραπείες. Επιπλέον, αυτές οι θεραπείες θα είναι λιγότερο επεμβατικές. Εδώ είναι μερικές άλλες ενδιαφέρουσες μελλοντικές τάσεις που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις θεραπείες του καρκίνου της ουροδόχου κύστης στο μέλλον.

3Δ Εκτυπωμένα Όργανα

Ο τομέας της 3Δ εκτύπωσης έχει σημειώσει προόδους στην ιατρική αγορά τα τελευταία 5 χρόνια. Σήμερα, υπάρχουν 3Δ εκτυπωτές που είναι ικανοί να εκτυπώνουν βιοϋλικά. Ο στόχος είναι να είναι δυνατόν να εκτυπωθούν πλήρως τα όργανα σύντομα. Αυτά τα εκτυπωμένα όργανα θα μπορούσαν να βελτιώσουν τη ζωή εκατομμυρίων ανθρώπων που αυτή τη στιγμή χρειάζονται θεραπεία.
Επιπλέον, τα 3Δ εκτυπωμένα όργανα θεωρούνται από τη NASA και άλλους διαστημικούς οργανισμούς ως κρίσιμο στοιχείο για τα ταξίδια σε βάθος του διαστήματος. Αυτές οι συσκευές θα χρησιμοποιούνταν ως ελαφριές επιλογές για μελλοντικούς διαστημικούς εξερευνητές που πιθανότατα θα είναι σε ένα μονοπρόσωπο ταξίδι κατά τις πρώτες αποστολές.

AI Ογκολογία

Μια άλλη σημαντική εξέλιξη στην αγορά είναι η περαιτέρω ενσωμάτωση συστημάτων AI. Αυτά τα συστήματα έχουν χρησιμοποιηθεί σχεδόν σε κάθε πτυχή της αγοράς. Υπάρχουν συστήματα AI στον κόσμο που μπορούν να διαγνώσουν, να θεραπεύσουν και να προλάβουν τους καρκίνους καλύτερα από τις παλαιότερες επιλογές. Αυτές οι διαδικασίες θα βελτιώνονται μόνο καθώς τα μοντέλα AI εξελίσσονται τους επόμενους μήνες.

Καρκίνος της Ουροδόχου Κύστης – Οι Ημέρες Μας Έχουν Μετρηθεί

Είναι πάντα εντυπωσιακό όταν βλέπουμε νανορομπότ να χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της υγείας. Αυτές οι μικρές συσκευές μερικές φορές λαμβάνουν κακή φήμη ως ενδεχομένως ασταμάτητα μίνι ρομπότ, αλλά η πραγματικότητα είναι πολύ διαφορετική. Αυτές οι μικρές συσκευές ανοίγουν το δρόμο για έναν πιο υγιεινό και παρακολουθήσιμο τρόπο ζωής. Ως εκ τούτου, η έρευνα που παρέχεται σε αυτή τη μελέτη θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για ένα μέλλον με πολύ λιγότερους θανάτους από τον καρκίνο.

Μάθετε για άλλα ενδιαφέροντα ρομποτικά έργα τώρα.