این مطالعه اخیر که در مؤسسه فناوری فدرال زوریخ در سوئیس بر اساس کار قبلی انجام شد، نشان داد باکتری" Magnetospirillum " که به طور طبیعی حاوی ذرات اکسید آهن است، می‌تواند توسط میدان‌های مغناطیسی کنترل شود. در سال ۲۰۲۰، دانشمندان از این روش برای کنترل جریان مایعات اطراف باکتری‌ها در آزمایشگاه استفاده کردند و به طور مؤثر آن‌ها را به میکروپمپ‌های مغناطیسی تبدیل کردند.

 

این امر امکان استفاده از آن‌ها را برای رساندن دارو به بدن با هدایت آن‌ها به محل مورد نظر در جریان خون افزایش داد. اما خروج از جریان خون و ورود به بافت تومور مانند پریدن از قطار نیست. دیواره‌های رگ‌های خونی موانعی متراکم هستند که از سلول‌ها تشکیل شده‌اند و تنها با فشردن فضا‌های باریک، اما در نوسان بین این سلول‌ها، مولکول‌های خاصی می‌توانند از آن عبور کنند.

 

 دانشمندان باکتری Magnetospirillum را به موش تزریق کردند و با یک میدان مغناطیسی دوار نشان دادند که آن‌ها می‌توانند توانایی خود را برای عبور از این شکاف‌های موقت در دیواره عروق تقویت کنند. این باعث شد که آن‌ها وارد تومور شوند و از آنجا، باکتری‌ها به میل خود توانستند به تومور بروند.

 

"سیمون شورله" (Simone Schürle) سرپرست این مطالعه، گفت: ما از حرکت طبیعی و خودمختار باکتری نیز استفاده می‌کنیم. هنگامی که باکتری‌ها از دیواره رگ خونی عبور کنند و در تومور قرار گیرند، می‌توانند به طور مستقل به عمق داخل آن حرکت کنند.

 

در آزمایش‌های کشت سلولی، این محققان کره‌های کوچکی از مواد چرب به نام لیپوزوم‌ها را به باکتری‌ها متصل کردند. این برای شبیه‌سازی نحوه عملکرد این فناوری به عنوان یک روش تحویل دارو طراحی شده است که در آن محموله در لیپوزوم‌ها بارگیری شده و در تومور آزاد می‌شود. این آزمایش‌ها نشان داد که باکتری‌ها با موفقیت این لیپوزوم‌ها را به بافت سرطانی حمل می‌کنند.

 

استفاده از باکتری‌ها به عنوان وسیله نقلیه برای تحویل داروی سرطان، ایده‌ای است که در جا‌های دیگر مورد بررسی قرار گرفته و نتایج امیدوارکننده‌ای داشته است. 

 

شورله افزود: ما معتقدیم که می‌توانیم از رویکرد مهندسی خود برای افزایش اثربخشی درمان سرطان باکتریایی استفاده کنیم. این احتمالات شامل اشکال مهندسی شده اشریشیا کلی است که مغناطیسی نیست، اما در حال حاضر به عنوان یک باکتری درمانی برای درمان سرطان در حال مطالعه است. اگر بتوان آن را مغناطیسی کرد، می‌توان از میدان‌های مغناطیسی برای فرستادن آن به سمت تومور‌های اعماق بدن استفاده کرد تا اثرات ضد سرطانی ایجاد کند.

 

یافته‌های این تحقیق در مجله Science Robotics منتشر شده است.