Я мало помню научно-фантастических фильмов из своего детства. Я предпочитала костюмированные кинокартины, скорее о прошлом, а не о будущем. Вынуждена признаться – я заснула в кинотеатре на "Звездных войнах". Однако я очень хорошо помню фильм "Фантастическое путешествие" 1966 года, который произвел на меня неизгладимое впечатление. Фильм был переснят 20 лет спустя под названием "Внутреннее пространство". Как и оригинал, это была не остросюжетная драма, а комедия, но в ней рассказывалась история схожего явления.

Я вспомнила о своем увлечении фильмом Ричарда Флейшера, когда сайт phys.org сообщил, что калифорнийская стартап-компания "отправляет крошечных роботов в путешествие по мозгу". Оказалось, что калифорнийская фирма Bionaut Labs год назад уже разработала прототипы микророботов, которых она назвала "бионавтами". Устройства размером от 0,1 до нескольких миллиметров, как ожидается, будут уничтожать раковые опухоли человека иначе, чем раньше – например, с большой точностью применяя высокотоксичные химиопрепараты

Триумф над болезнью Паркинсона?

Бионавты, вероятно, найдут свое применение в арсенале новой зарождающейся отрасли терапии, получившей название "таргетная терапия" или "персонализированная медицина". Появляется все больше прототипов новых решений, да и сама тема постоянно повторяется в СМИ, несмотря на то, что пандемия на несколько месяцев изменила приоритеты как исследователей, так и журналистов. Новое изобретение открывает большие перспективы для людей, страдающих болезнью Хантингтона и глиомами, болезнью Паркинсона и гидроцефалией, локализованной эпилепсией или... Возможности гигантские. Неслучайно я в первую очередь упоминаю состояния, лечение или облегчение которых требует вмешательства в мозг. При операциях на этом органе вероятность нежелательных побочных эффектов чрезвычайно высока: однако микророботы могут попасть в мозг через спинномозговой канал (могут "войти" в него так же, как при обычной пункции) или так называемую мозго-мозжечковую цистерну.

Это огромное преимущество. Сегодня большинство операций на мозге и вмешательств внутри черепа ограничиваются разрезанием по прямым линиям. Есть области, которые крайне сложно достичь таким образом, так как на "пути" скальпеля находятся участки, очень плотно заполненные кровеносными сосудами (васкуляризированные). Наноробот может просто обойти эти области...

Подписывайтесь на наш фейсбук
  Конечно, в "Фантастическом путешествии" внедрение высокоэффективных механических гномов в наши тела выглядело совершенно иначе. В фильме подводная лодка с командой ученых была просто уменьшена до микроскопических размеров, а затем введена в кровоток раненого исследователя, которого вся команда хочет спасти любой ценой.

Миниатюризация людей и оборудования, их последующее восстановление до первоначального размера, а также путешествие по черепу между ними, особенно по внутреннему уху и глазу, заставили – по крайней мере, мои – волосы встать дыбом. Конечно, в фильме были некоторые упрощения, например связанные с освещением внутренней части тела теплым светом. Это состояние, конечно, неизвестно по своей природе – в кровеносных сосудах темно, – но без этого искажения нам было бы не на что смотреть. Насколько показно фантастическим был фильм, настолько же поразительно точно он передавал внутреннее устройство человека. Возможно, именно поэтому он был таким впечатляющим. Сегодня этот фильм, вероятно, был бы смешон своими простыми визуальными эффектами, но в то время он получил за них премию "Оскар".

Гелевая ванна

Калифорнийские инженеры заявляют инвесторам и всему миру, что они способны разработать и доставить бионавтов разных размеров, форм, с разной полезной нагрузкой и с разными функциями. Эти параметры выбираются в зависимости от того, где находится заболевание, каким путем наноробот может его достичь, какой терапевтический груз должен быть туда доставлен и как его дозировать.

Генеральный директор и основатель компании Bionaut Labs Майкл Шпигельмахер находится на первых полосах сайтов о современных технологиях, несмотря на то, что в компании работает всего 30 человек. В мире крупнейших исследовательских корпораций его можно было бы считать микроорганизмом – но он стал знаменитым потому, что возглавляемая им лаборатория планирует первые клинические испытания нанороботов еще до того, как пройдет два года и Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) даст все необходимые разрешения. До сих пор моделирование проводилось в заполненном гелем контейнере, воспроизводящем условия в человеческом мозге. Испытания также проводились на крупных млекопитающих (овцах и свиньях): В обоих случаях нанороботы поражали свои цели безупречно (и, что более важно, без каких-либо заметных побочных эффектов).

Интересно, что, вопреки фантазиям сценаристов, нанороботы не являются "самоходными". Технически в них можно было бы поместить источники энергии, но это может нанести вред человеческому организму. Поэтому бионавты будут приводиться в движение с помощью внешних магнитных полей, мощность и дальность действия которых будет координироваться компьютером. На голову пациента будет надет своеобразный шлем, заполненный магнитными катушками, а затем микроробот будет перемещен к пораженному участку мозга – и выведен тем же путем. Вся установка, хотя и невероятно сложная, оказывается гораздо менее энергоемкой, чем томограф, и, что еще более важно, в отличие от МРТ, который должен быть "встроен", ее можно легко перемещать.

Количество возможных применений нанороботов растет с каждым днем. Их можно использовать для пункции кист, заполненных спинномозговой жидкостью. Это создаст возможности для лечения синдрома Денди-Уокера, редкого и тяжелого порока развития мозга.

На пальчиковых батарейках по эпифизу

В чем преимущество микроробота перед скальпелем, даже лазерным? Сегодня большинство операций на мозге и вмешательств с "открытым черепом" ограничиваются разрезом по прямой линии. Однако самая безопасная траектория (избегающая, например, ключевых васкуляризаций или участков мозга) не обязательно должна быть прямой. Микроробот с магнитным управлением сможет передвигаться по извилистым, но более безопасным или эффективным маршрутам.

Микророботы также могут привести к прорыву в лечении глиомы – практически неизлечимой в настоящее время опухоли мозга. Высокотоксичные противораковые препараты можно вводить непосредственно в опухоли, практически избегая побочных эффектов химиотерапии. FDA уже разрешило клинические испытания этого подхода.

Раньше я неохотно смотрела фильмы science fiction, но в то же время верила, что увиденное на экране может стать реальностью. С годами, особенно когда мы не получили космическую одиссею в 1999 году, мой энтузиазм сменился скептицизмом. К счастью, я была, видимо, не единственной, кто смотрел "Фантастическое путешествие" – сейчас увлеченные этим фильмом биоинженеры находятся в шаге от совершения огромного прорыва в нейромедицине.

–Магдалена Кавалец-Сегонд

TVP ТИЖНЕВИК.  Редактори та автори

–перевод Денис Куценко