Un equipo de investigadores ha desarollado un microrobot basado en células madre de transferencia nuclear humana (hNTSC) con energía magnética y un método de administración mínimamente invasiva de agentes terapéuticos en el cerebro a través de la vía intranasal.
Los investigadores han logrado trasplantar el microrobot desarrollado basado en células madre en el tejido cerebral a través de la vía intranasal que evita la barrera hematoencefálica. El método propuesto es superior en eficacia y seguridad en comparación con el método quirúrgico convencional y se espera que traiga nuevas posibilidades de tratar varias enfermedades neurológicas intratables como la enfermedad de Alzhéimer, la enfermedad de Párkinson y los tumores cerebrales, en el futuro.
La limitación de la terapia con células madre es la dificultad de entregar una cantidad exacta de células madre a una ubicación específica precisa en lo profundo del cuerpo donde el tratamiento es de alto riesgo. Otra limitación es que tanto la eficacia como la seguridad del tratamiento son bajas debido a una gran cantidad de pérdida del agente terapéutico durante la entrega, mientras que el costo del tratamiento es alto.
En particular, cuando se entregan células madre al cerebro a través de la sangre, la eficiencia de la administración celular puede disminuir debido a la "barrera hematoencefálica", que es un componente único y específico de la red cerebrovascular.
El microrobot puede realizar el movimiento de rodadura mediante un campo magnético giratorio controlado externamente
Para superar estas limitaciones, el equipo de investigación conjunto en DGIST y Seoul St., Mary's Hospital de la Universidad Católica ha desarrollado este microrrobot que puede manipularse libre y confiablemente dentro del cuerpo humano utilizando un campo magnético externo. En la investigación, el equipo lo desarrolló mediante la internalización de nanopartículas de óxido de hierro con alta biocompatibilidad y superparamagnetismo en células madre extraídas de cornetes nasales humanos.
SE PUEDE CONTROLAR DE FORMA REMOTA
El microrobot recientemente desarrollado puede realizar el movimiento de rodadura mediante un campo magnético giratorio controlado externamente y el movimiento de traslación mediante un gradiente de campo magnético, lo que permite un transporte eficiente en diversos entornos fisiológicos in vivo. Por lo tanto, con la aplicación de un campo magnético externo, el microrobot se puede controlar de forma remota dentro del canal microfluídico, lo que facilita la entrega rápida y precisa al punto objetivo.
El equipo de investigación verificó además que el microrobot recientemente desarrollado se trasplantó de manera confiable al tejido cerebral. En concreto, el equipo inyectó el microrobot desarrollado a través del pasaje intranasal que evitó la barrera hematoencefálica de ratones, por primera vez en el mundo, y movió el microrobot dentro del tejido cerebral utilizando un campo magnético externo para una entrega precisa a la corteza cerebral, logrando un trasplante exitoso.
"Esta investigación supera las limitaciones en la administración de un agente terapéutico en los tejidos cerebrales debido a la barrera hematoencefálica. Abre nuevas posibilidades para el tratamiento de varias enfermedades neurológicas intratables, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y los tumores cerebrales, al permitir la entrega dirigida precisa y segura de células madre a través del movimiento de un microrobot basado en hNTSC impulsado magnéticamente a través de la vía intranasal", ha comentado uno de los investigadores.