Artikulu hau jatorriz The Conversation argitalpenean aurki daiteke

Osasunaren Mundu Erakundearen datuen arabera, minbizia munduko bigarren heriotza kausarik ohikoena da, % 50etik gorako heriotza tasarekin. Hain handia denez, estrategia alternatiboak aztertu ezean, Europan urteko kasu berrien diagnostikoa egungo 3,5 milioietatik 2035ean 4,3 milioira igaroko dela aurreikusten da.

Minbiziari aurre egiteko ohiko tratamenduetan, tumorearen lodiera kentzea lortzen duen kirurgia konbinatzen da erradioterapia eta kimioterapiarekin, tumore ehunean jarraitzen duten minbizi zelulak erasotzeko erabiltzen direnak. Terapia horiek  albo ondorioak dituzte, askotan pazienteen bizitza kaltetzen dutenak. Hala, minbiziaren aurkako borrokarako bide berriak aztertu behar dira eta, kasu gehienetan, nanoteknologia erabili beharra dago.

Hain zuzen ere, bertan irekitzen zaio atea irudimenari.

Zientzia-fikziozko filmen argudiorik bitxienak gaixotasunak diagnostikatzeko eta tratatzeko estrategia berriak garatzeko inspirazio gisa erabil daitezke. Izan ere, 60ko hamarkadan jada,’Fantastic Voyage’ filmak protagonista koman mantentzen duen garuneko hematomatik salbatzeko itsaspeko mikrometriko batean itsasoratzen den diziplina anitzeko tripulazio baten istorioa kontatzen zuen. Baina, hau zientzia-fikzioa al da?

Azken urteotan, fantasia zirudiena errealitate bihurtu da. Medikuntzan nanorrobotak erabiltzeak komunitate zientifikoaren arreta erakarri du eta gero eta gehiago dira arlo horretan ikertzen dutenak. Galdera hauxe da: zer nolako ezaugarriak izan behar ditu nanorrobot batek minbiziaren aurkako terapietan eragilerik onena izateko? Oro har, gai izan behar du bere burua propultsatzeko, tokiko ingurunean erreakzionatzeko, detektagarria izateko, botikak ekoizteko eta garraiatzeko eta tumoreak aurkitzeko.

Behar horiek asetzeko, hainbat motatako nanorrobotak proposatu dira azken urteotan. Zoritxarrez, hautagai konbentzionalek zenbait muga dituzte eta propultsiorako erregaiak erabili behar dituztela da desabantaila nagusietako bat. Horrek, berez, eragozpen bat izateaz gain, nahi ez diren hondakinak sortzea dakar.

Ospea hartzen ari den korronte alternatibo bat  izaki biologikoen erabilera da, hala nola bakterioen erabilera, nabigatzeko eta zelula eta ehun biziekin elkarreraginean aritzeko berezko gaitasunekin. Azken urteotan, Food and Drug Administration (FDA) erakundeak hainbat espezietako bakterioekin egindako saiakuntza klinikoak onartu ditu; saiakuntza horiek emaitza itxaropentsuak izan dituzte tumoreak kentzeari dagokionez.

Are gehiago, gaur egun, ‘Bacillus Calmette-Guerin’ (BCG) espeziearen erabileran oinarritutako  prozedura mediko bat dago ezarrita maskuriko minbiziaren tratamendurako. Hala ere, oraingo honetan muga nagusietako bat zera da, bakterioak giza gorputzean sartu ondoren zuzendu eta detektatzea zaila dela, hain zuzen.

Horri dagokionez, bi munduen arteko onena erakusten duten bakterio abantailatsu batzuk daude: bakterio magnetotaktikoak.

Iparrorratz naturala duten bakterioak

Bakterio magnetotaktikoak uretako mikroorganismoen multzo oso anitza dira, barnealdean magnetosoma izeneko nanopartikula magnetikoen kate bat berez sintetizatzeko gai direnak. Kate horrek iparrorratz gisa jokatzen du, bakterioei lurreko eremu magnetikoan orientatzea ahalbidetzen dielako, aktiboki igeri egiten duten bitartean, flagelo bat edo gehiagoren presentziari esker; horrek nutrienteen bilaketa errazten die.

Gainera, izaki mikroanaerobioak dira eta oxigeno kontzentrazio txikia duten eremuetara joateko balio dieten elementu sentsoreak dituzte. Horregatik guztiagatik, ahalmen paregabea dute bionanorrobot (nanobiotak) gisa erabiltzeko; izan ere, posible da horiek gidatzea eta manipulatzea kanpoko eremu magnetikoen aplikazioaren bidez eta, gainera, eremu hipoxikoetarako erakarpen naturala dute. Tumore eremuak horrelakoak dira, ez dagoelako odol fluxurik.

Gainera, minbiziaren aurkako diagnostikorako eta tratamendurako erabil daitezke.

Diagnostikorako, magnetosomen kateak kontraste magnetiko naturaleko agente gisa jarduten du tumoreak erresonantzia magnetikoko irudi bidez aurkitzeko, gure ospitaleetan eskuragarri dauden gailuak erabiliz.

Agente terapeutiko gisa, bakterio magnetotaktikoen abantaila handia hipertermia magnetikoko tratamenduetan duten potentziala da. Minbiziari aurre egiteko teknika hori 2011n onartu zen Europan, garuneko tumoreak tratatzeko kimioaren eta erradioterapiaren neurri osagarri gisa.

Hipertermia magnetikoa tokiko tenperatura 42ºC-raino igotzean oinarritzen da, baina soilik tumorearen eremuan, eta horrenbestez, minbizi zelulak ehun osasuntsuei eragin gabe ahultzen ditu. Tenperaturaren igoera hori lortzeko, bakterio horiek tumore eremura bideratzen dira eta kanpoko eremu magnetiko alterno baten mende jartzen dira. Eremu horrek nanopartikula magnetikoen (magnetosomak, adibidez) bereizgarri den bero xahutzea eragiten du.

Azkenik, tratamendua eraginkorragoa izan dadin, bakterio magnetotaktikoak funtzionaratzea erraza da, bai xede zeluletako lotugai espezifikoekin, bai minbiziaren tratamenduan erabili ohi diren farmakoekin. Horrek esan nahi du bakterioak modu espezifikoan erantsiko liratekeela tumorera, farmakoak kaltetutako eremuan soilik deskargatuz. Horrela, tumorearen tratamendu espezifikoagoa –eta, beraz, eraginkorragoa– lortu eta zelula osasuntsuen alboko kaltea minimizatuko litzateke.

Magnetismoaren eta Material Magnetikoen Taldetik, mikrobiologia eta fisika nahastuz lan egiten dugu, bakterio magnetotaktikoak aztertzeko eta horiek nanobiot gisa aplikatzeko minbiziaren aurkako tratamenduan. Ikerketa taldearen diziplina anitzeko izaerak, itsaspeko tripulazioa izango balitz bezala, aukera ematen digu bakterio magnetotaktikoen espezie desberdinen funtsezko ezaugarriak aztertzeko eta optimizatzeko, baita in vitro azterketak egiteko ere minbizi zelulen andui desberdinekin.

Artikulu hau finalista izan zen Lilly fundazioak eta The Conversation Españak antolatutako gazteen dibulgazioaren lehenengo edizioan.