Cellbots: Futuro da Medicina

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Cócélulas de natação médica
Células de natação capazes de movimento autônomo e encapsulamento de drogas podem entregar sua
carga útil nos locais desejados.
Os Cellbots levam o conceito de nanobots a um nível mais alto. Embora os nanobots estejam ganhando
força na pesquisa médica, com um estudo recente utilizando-os para um potencial tratamento pós-raiz
de canal, essas máquinas microscópicas não vêm sem suas desvantagens.
Os nanobots são, afinal, sintéticos e, como todos os materiais sintéticos, a resposta imune natural do
nosso corpo é ejetá-los se entrarem na corrente sanguínea. Eles também podem ser “escondados” por
macromoléculas biológicas, dificultando assim seu desempenho.
Para resolver essas questões, os cientistas se voltaram para robôs baseados em células, ou “cellbots”,
como um meio de alcançar maior compatibilidade dentro do corpo. Assim como os nanobots, os robôs
de célula precisam se movimentar, e um método eficaz dentro do corpo é nadar. Os espermatozóides de
natação usam células vivas, como esperma, bactérias e algas como sua fundação, a partir da qual
obtêm sua capacidade de nadar, e essas células podem então ser funcionalizadas para fins medicinais
ou terapêuticos específicos.
Como o campo da nanomedicina continua a crescer, é imperativo dar uma olhada em seu
desenvolvimento nos últimos anos e para onde ele pode estar indo no futuro próximo. Qiang He e
colegas de trabalho do Instituto de Tecnologia de Harbin assumiram essa tarefa em uma perspectiva
publicada recentemente pela Perspectiva em Pesquisa NanoBiomed Avançada.
https://www.advancedsciencenews.com/new-dna-origami-motor-breaks-speed-record-for-nano-machines/
https://www.advancedsciencenews.com/nanobots-used-for-better-root-canal-treatment/
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202000512
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202000512
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Células primeiras
Um dos primeiros exemplos de um robô de célula foi desenvolvido há quase uma década e usou
espermatozóides bovinos encapsulados em microtubos magnéticos. Mas desde então, outras células
foram usadas, como os leucócitos – um tipo de célula imune que pode “perseguir” e matar bactérias
invasivas. Ele e sua equipe apontam como essas células imunes são candidatas ideais para os robôs de
célula, uma vez que – sendo responsáveis por nos defender contra patógenos – elas naturalmente têm a
capacidade de atingir, detectar e interagir com outras células. Isso tem vantagens claras se os leucócitos
são carregados com drogas anticancerígenas, por exemplo, e são ajustados de modo a ser capaz de
atingir especificamente as células cancerígenas dentro do corpo.
Um subgrupo de leucócitos são os neutrófilos e, em conformidade, um subgrupo de nanobots é
conhecido como “neutrobots”. Os neutrobots têm dois modos de condução predominantes: movimento
por um campo magnético rotativo, ou por estímulos químicos, conhecidos como locomoção “mílico”.
Barreiras de cruzamento
A quimotática é particularmente útil porque nano- ou celulas com tais capacidades podem atravessar a
barreira sangue-cérebro (BBB). Em um artigo publicado no ano passado na Science Robotics, ele e seus
colegas demonstraram o uso de glóbulos “sangue-responsivos” que poderiam atravessar o BBB para
atingir tumores cerebrais em camundongos. Eles foram de dupla resistência porque foram controlados
pela primeira vez por um campo magnético externo para alcançar o cérebro, e então o campo magnético
foi desligado, permitindo que estímulos químicos das paredes das células dos vasos sanguíneos
assassem e permitissem que os células atravessassem o cérebro.
A eficiência de entrega desses neutrobots carregados de drogas pode chegar a cerca de 10%, o que é
significativamente maior do que o dos nanocarredores tradicionais. Tais células de natação podem
carregar diferentes tipos de drogas e podem ser navegados através da combinação de quimiotaxia
natural e campos físicos externamente, como campos magnéticos, ópticos e ultrassônicos que podem
ter potencial em campos biomédicos.
O futuro da medicina de célulabot
Os autores apontam que, apesar desses avanços impressionantes, os celulas estão um pouco longe até
que os vejamos sendo usados em ambientes clínicos da vida real. De fato, é necessário um maior
desenvolvimento para otimizar e dimensionar a produção de celulas, bem como superar problemas
como a eficiência da entrega de medicamentos e a resposta imune do corpo. Apesar de sua vantagem
sobre os nanobots sintéticos, os robôs podem, no entanto, ser vítimas do sistema imunológico do corpo.
No entanto, os autores, e a comunidade em geral, permanecem otimistas de que esses desafios podem
ser superados. Apesar do seu tamanho, o futuro dos cellbots parece ser bastante grande.
Referência: Qiang He et al. ‘Casas de natação médica ‘ Pesquisa avançada NanoBiomed (2022)
DOI:10.1002/anbr.202200094
ASN WeeklyTradução
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201302544
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.aaz9519
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anbr.202200094
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