Nanoroboti pomáhají v boji s rakovinou
V laboratořích Vysoké školy chemicko-technologické v Praze se zrodil nápad využít mikročástice k lékařským účelům. Velmi malí a inteligentní chemičtí roboti putují po lidském těle a vyhledávají nemocné buňky napadené rakovinou. Jakmile se k nim přiblíží, cíleně na ně zaútočí látkou, která jejich bujení ochromí. I přesto, že to vypadá jako sci - fi, mikročástice podobné jednobuněčným organismům vědci skutečně používají.
Mladý vědec František Štěpánek ukazuje v prosklené laboratoři na přístroje, které jeho týmu pomáhají vyrobit umělé roboty a otestovat jejich schopnosti. V rohu místnosti za hlučnými odparkami stojí ultrazvuk, ve kterém se právě hromadí hnědá tekutina.
„Tam jsou lyposomy, které obsahují magnetické nanočástice, proto je to hnědé, protože magnetit, pokud je hodně koncentrovaný je právě hnědý, ale k vidění jednotlivých částic je potřeba elektronový mikroskop,“popisuje sedmatřicetiletý Štěpánek umělé chemické částice, které mají velikost mikrometrů, tedy jsou pouhým okem jsou neviditelné.
Nadaný výzkumník, který na experiment zatím jako jediný Čech získal prestižní, více než čtyřicetimilionový grant Evropské výzkumné rady, hledal pro projekt s názvem Chobotix inspiraci například v kultovním filmu Matrix nebo také v přírodě. Ve struktuře mikroorganismů objevil předlohu pro kulovité mikroroboty, kteří v hejnech zacílí přímo na nemocnou tkáň. To je podle vědce dnes v medicíně nejžádanější přidanou hodnotou u farmak.
„Koncentrace účinné látky, kterou je nutno mít v té cílové tkáni, je současně toxická pro nějakou jinou tkáň jinde v těle, takže pokud je látka volně rozpuštěná, cirkuluje v krvi a nežádoucí vedlejší účinky mohou být často silnější než požadovaný účinek. Tento problém lze řešit tak, že se látka inkapsluje do nosičů, které látku vypustí až potom, co se specificky zakotví na povrch buněk v cílové tkáni,“ doplňuje vědec, který studoval i na elitní britské Imperial College v Londýně.
Stejně jednoduchá by měla být i cesta inteligentních robotů v těle, po které by se přepravovali kolující krví. Z injekční stříkačky se žilou dostanou k postiženému místu a za dvacet čtyři hodin nebo i méně se z nich pak uvolní léky.
„Částice jsou díky tomu, že obsahují magnetické nanočástice kontrastní, takže jsou vidět na magnetické resonanci. Tím by se dalo ověřit, že došlo k jejich zakotvení a tím by se spustil vlastní mechanismus vyloučení. Vlastně jde o to, identifikovat proteiny, které se nachází v buněčné membráně nádorových buněk,“ vysvětluje Štěpánek.
Ohlasy v zahraničí
Cesta od experimentu do praxe je ale dlouhá. Desetičlenný Štěpánkův tým má za sebou tři roky bádání. V malých pražských laboratořích plných zkumavek a hlučných přístrojů ho čekají ještě dva roky. Právě teď se mu podařilo otestovat, jak rychle se vyloučí z robotů jejich obsah. Jestli se ale nakonec miniaturní „hledači nemocí“ dostanou k pacientům, ukáží až další několikaleté testování. Už teď ale unikátní vize českého chemika vzbuzuje ve světě ohlasy v médiích.
„Je to velmi příznačné - ve městě, kde slovo robot bylo poprvé použito spisovatelem Karlem Čapkem, vzniká další generace robotiky,“ informovala například britská rozhlasová a televizní společnost BBC.
Podobně jako například jeden z největších španělských deníků El País: „O projektu Chobotix se dá mluvit buď zcela chladně, technicky anebo nadšeně. Roje chemických robotů se budou vydávat na vyhledávací a likvidační mise, a k tomu, aby všechno dokázaly, budou imitovat jednobuněčné organismy.“
Kromě medicíny by měly roboti například sterilizovat nástroje v nemocnicích či dekontaminovat znečištěná prostředí. Počítá se s jejich využitím i v potravinářském a kosmetickém průmyslu. Štěpánkův výzkum je v Česku jedním z mála, který se může řadit mezi světové špičky.
Akademický svět naposledy výrazně rozproudily dva české výzkumy - vývoj antivirotik při léčbě AIDS chemika Antonína Holého a zkoumání vzniku vesmíru fyzika Martina Schnabla.
