Los científicos han podido dirigir un enjambre de robots nadadores microscópicos para eliminar los microbios de la neumonía en los pulmones de los ratones, lo que genera esperanzas de que se pueda desarrollar un tratamiento similar para tratar la neumonía bacteriana mortal en humanos.
Los microbots están hechos de células de algas y cubiertos con una capa de nanopartículas antibióticas. Las algas proporcionan movimiento a través de los pulmones, lo cual es clave para que el tratamiento sea específico y efectivo.
En los experimentos, todas las infecciones en los ratones tratados con los robots de algas desaparecieron, mientras que los ratones que no fueron tratados murieron en tres días.
La tecnología aún se encuentra en una etapa de prueba de concepto, pero los primeros signos son muy prometedores.
El médico y profesor de pediatría en la Universidad de California en San Diego, Victor Nizet dijo:
«Con base en los datos de este ratón, vemos que los microrobots podrían mejorar potencialmente la penetración de los antibióticos para matar patógenos bacterianos y salvar la vida de más pacientes».
Las nanopartículas en las células de las algas están hechas de diminutas esferas de polímero cubiertas con membranas de neutrófilos, un tipo de glóbulo blanco. Estas membranas neutralizan las moléculas inflamatorias producidas por las bacterias y el propio sistema inmunitario del organismo, y tanto las nanopartículas como las algas se degradan de forma natural.
Se reduce la inflamación nociva, lo que mejora la lucha contra las infecciones, y los microbots nadadores pueden administrar su tratamiento justo donde se necesita: es la precisión lo que hace que este enfoque funcione tan bien.
Los investigadores también establecieron que el tratamiento con microbots era más efectivo que una inyección intravenosa de antibióticos; de hecho, la dosis de inyección tenía que ser 3000 veces mayor que la cargada en las células de algas para lograr el mismo efecto en los ratones.
El nanoingeniero de UC San Diego, Joseph Wang dijo:
«Estos resultados muestran cómo la administración dirigida de fármacos combinada con el movimiento activo de las microalgas mejora la eficacia terapéutica».
En los seres humanos, la neumonía causada por la bacteria Pseudomonas aeruginosa utilizada en este estudio ocurre después de que los pacientes reciben un ventilador mecánico en cuidados intensivos. La infección a menudo prolonga las estancias en el hospital y aumenta significativamente el riesgo de muerte.
Los investigadores confían en que su nuevo método se puede ampliar según sea necesario y sería sencillo de administrar a los pulmones de pacientes ventilados (los microbots se administraron a los ratones a través de un tubo en la tráquea).
Lo siguiente para el equipo es más investigación sobre cómo los microbots interactúan con el sistema inmunológico, luego ampliar el trabajo y prepararlo para probarlo en animales más grandes y, finalmente, en humanos.
El ingeniero químico Liangfang Zhang de UC San Diego dijo:
«Nuestro objetivo es administrar medicamentos dirigidos a partes del cuerpo más difíciles, como los pulmones».
«Y queremos hacerlo de una manera que sea segura, fácil, biocompatible y duradera».
“Eso es lo que hemos demostrado en este trabajo”.
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