Ученые разработали технологию модификации сперматозоидов, которая превращает их в средство доставки лекарств по репродуктивным каналам женщин.

Проблема точечной доставки противоопухолевых средств – одна из самых актуальных в онкологии. Многие из таких препаратов легко вредят и здоровым клеткам организма, и повысить избирательность их действия можно, если добиться контроля над доставкой и высвобождением лекарства именно в опухоли. Для этой цели испытываются самые разные подходы, от создания искусственных наночастиц до модификации живых лимфоцитов.

Но вот ученые из дрезденского Института физики твердого тела и материалов имени Лейбница обратили внимание на другие клетки человеческого организма – сперматозоиды. Как и лимфоциты, они подвижны. Более того, миллионы лет эволюции они совершенствовали способности движения в довольно сложной среде женских репродуктивных органов. Почему бы не использовать их для доставки лекарств к опухоли, если она затрагивает эти органы?

Оливер Шмидт (Oliver Schmidt) и его коллеги апробировали такую концепцию на практике. Для этого были получены крошечные (5 мкм в диаметре) структуры, напоминающие цилиндры с четырьмя лопастями, покрытыми тончайшим слоем железа. В лабораторных экспериментах сперматозоиды перемешивались с ними, так что «застревали» своими головками внутри цилиндров, превращаясь в их двигатели.

Направляя такие конструкции внешним электромагнитным полем, ученые полностью контролировали их движение. Их заставляли сталкиваться с культурой опухолевых клеток и раскрываться под давлением не прекращавшего работу «сперматозоидного двигателя», выбрасывая противораковый препарат доксорубицин.

Схема «сперматозоидной» доставки лекарств по женским репродуктивным путям / Xu et al., 2017

Стоит добавить, что путешествие, которое проделали сперматозоиды в ходе экспериментов, было совсем недлинным – несколько сантиметров, однако уже за это время отягощенные железными «колпачками» клетки заметно потеряли подвижность. Кроме того, сперматозоиды понадобится дополнительно освобождать от генетического материала, дабы избежать возможной беременности больной. Наконец, возникает целый ряд этических вопросов, так что даже если ученым удастся решить технические проблемы, вряд ли в ближайшее время такая необычная процедура найдет широкое применение.