Команда американских ученых провели экспериментальное лечение мышей, чьи легкие были инфицированы бактериями синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), вызывающими пневмонию. При отсутствии лечения такие инфекции могут оказаться смертельными.
Для проведения лечения отдельные клетки микроводорослей хламидомонада Рейнгардта (Chlamydomonas reinhardtii) — подвижной одноклеточной зелёной водоросли и широко распространенной в почве и пресной воде, — были покрыты биоразлагаемыми полимерными наносферами. Каждая из этих сфер была заполнена антибиотиками и покрыта клеточными мембранами белых кровяных телец — нейтрофилами. Эти мембраны известны своей способностью поглощать и нейтрализовать воспалительные молекулы, вырабатываемые как бактериями, так и иммунной системой организма.
Микророботов (микроботов) вводили непосредственно в легкие каждой мыши, где клетки микроводорослей случайным образом перемещались по легочным каналам, распространяя при этом свою полезную нагрузку в наносфере.
В результате бактериальные инфекции исчезли в течение одной недели, и все обработанные мыши выжили. Мыши из контрольной группы, не получавшей лечения, погибли в течение трех дней после заражения.
Кроме того, другая группа животных получала те же антибиотики, но с помощью внутривенной инъекции. Хотя эти мыши и выздоравливали, им требовалась доза, в 3000 раз превышающая ту, которая использовалась при лечении микророботом. Это было связано с тем, что, хотя боты и были доставлены в места, где они были необходимы — в легкие, — антибиотики, вводимые внутривенно, были распределены по всему организму.
Интересно, что после того, как группа мышей, получавшая микроботы, выздоравливала, их иммунные клетки перерабатывали клетки водорослей и любые наносферы без остатка. Теперь ученые планируют провести дополнительные исследования того, как микророботы взаимодействуют с иммунной системой хозяина, в надежде перейти к более масштабным испытаниям на животных и на людях. Их цель — обеспечить целенаправленную доставку лекарств безопасным, простым, биосовместимым и долговечным способом.
Источник: Nature Materials