나노봇은 방광암 퇴치의 열쇠가 될 수 있습니다

새로운 연구에서 나노봇을 활용하여 종양 제거 약물을 환자에게 더욱 효율적으로 투여하는 방법을 연구했습니다. 연구진은 기존 방식보다 방광암 종양 깊숙이 침투할 수 있는 소형 자체 추진 기계를 사용했습니다. 이 결과는 향후 치료에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 알아야 할 모든 것을 소개합니다.

방광암

방광암은 전 세계적으로 주요 사망 원인 중 하나입니다. 미국 암 학회의 최근 연구에 따르면 82년에만 약 2023만 16.5천 명이 방광암 진단을 받을 것으로 예상됩니다. 진단받은 사람들 중 약 XNUMX만 XNUMX천 XNUMX백만 명이 이 시련을 견뎌내지 못할 것입니다. 따라서 앞으로 몇 년 동안 방광암으로 고통받는 사람들의 수를 줄이기 위한 상당한 노력이 기울여지고 있는 이유를 쉽게 알 수 있습니다.

방광암의 주요 원인으로는 흡연, 직장 내 발암물질 노출, 식이 요인, 유전자, 디젤 배기가스 노출, 방사선 치료 등이 있습니다. 특히 확인된 방광암 종양의 약 75%는 비근육 침윤성 종양으로, 이는 암이 세포의 내부 층에만 위치한다는 것을 의미합니다.

현재 치료

현재의 방광암 치료 방법은 효과적이며 위험하지 않습니다. 하지만 개선의 여지가 많습니다. 가장 흔한 시술은 방광에 직접 약물을 투여하는 것입니다. 방광을 치료하는 데 있어 다른 장기와 비교했을 때 문제점은 소변을 통해 독소를 지속적으로 배출하도록 설계되었다는 것입니다.

이러한 소변과 침전은 치료 효능을 저하시킵니다. 약물은 소변이 많은 환경에서 완전히 확산되기 어려워 청결을 유지하기 위해 끊임없이 체액을 교환합니다. 또한, 약물이 방광의 구석구석까지 도달하기 어려워 일부 세포층이 제대로 치료되지 않는 경우가 발생합니다.

이러한 치료되지 않은 세포는 미래의 종양이 될 수 있으며 환자는 치료 후 5년 동안 효과를 보장하기 위해 여러 절차와 모니터링을 거쳐야 합니다. 고맙게도 연구자들은 이러한 생명을 주는 약물을 전달하는 가장 좋은 방법을 찾기 위해 수년을 투자해 왔으며 이 최신 개발은 엄청난 잠재력을 보여줍니다.

나노봇 연구

연구"방사성 핵종 방광암 치료를 위한 우레아제 기반 나노봇,”이 Nature Nanotechnology에 게재되었습니다. 논문에서 과학자들은 방광암 치료 절차를 개선하기 위해 방사성 표지된 메조다공성 실리카 기반 우레아제 기반 나노봇의 사용에 대해 논의합니다. 특히 엔지니어들은 나노입자가 어떻게 방광벽을 관통하여 장기 전체에 분산되는지 확인하고 싶었습니다.

출처 – IBEC(카탈로니아 생명공학) 및 CIC biomaGUNE.

나노머신

이 실험에 사용된 나노봇은 다공성 구체 모양입니다. 이 제품은 실리카로 만들어졌으며 소변에서 발견되는 단백질 우레아제에 노출되면 자체 추진하도록 설계되었습니다. 연구진은 실리카 나노입자(MSNP)가 장기 주위를 이동하여 가장 깊은 모서리에 도달하는 것을 모니터링했습니다. 구체적으로 나노봇은 장치 주변의 우레아제의 비대칭 분해로 생성된 암모니아와 CO2를 사용하여 움직입니다.

Test

실험 단계에는 두 마리의 실험용 쥐(생체 내 및 생체 외)가 참여했습니다. 두 쥐 모두 장기 깊숙이 위치한 방광암 종양을 앓고 있었습니다. 연구진은 나노입자의 기동성과 장기 내 축적을 연구하기 위해 환자에게 직접 나노입자를 주입했습니다. 특히, 장기 전체에 고르게 분산되도록 쥐의 위치를 ​​30분마다 바꾸도록 했습니다. 연구 결과는 다음과 같습니다.

쥐 테스트

나노입자에 의해 달성된 침투 수준을 연구하기 위해 쥐과 테스트가 사용되었습니다. 이 작업을 수행하기 위해 팀은 방사성 요오드화 나노봇을 사용했습니다. 팀은 일반적으로 사용되는 요오드-131과 양전자 방출 단층 촬영(PET) 영상을 사용하여 정확히 어떤 층이 처리되었는지 확인했습니다.

광학 시스템

엔지니어들은 IRB 바르셀로나에서 개발된 새로운 형광 현미경 시스템을 개발했습니다. 이 새로운 광학 검사 과정은 장기 전체의 투과 수준을 보여주는 심층적인 3D 모델을 제공합니다. 특히, 투명화된 방광에 대한 편광 의존 산란 광시트 현미경을 기반으로 하는 라벨 없는 광학적 대비를 사용하는 시스템은 검사 과정을 더욱 용이하게 했습니다. 간에서 일반적으로 굴절되는 빛을 제거하여 나노입자의 움직임을 훨씬 더 쉽게 확인할 수 있었습니다.

결과

테스트 결과는 놀라웠습니다. 새로운 공정은 기존 방법에 비해 훨씬 더 나은 분산과 침투를 달성할 수 있었습니다. 구체적으로, 요소로 구동되는 방사성 핵종 운반 나노로봇의 단일 용량은 테스트 대상의 종양 크기를 90%까지 성공적으로 줄였습니다. 흥미롭게도 연구팀은 나노봇이 Ph 수준을 변경하여 방광벽과 종양의 세포외벽을 파괴할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

장점

새로운 방광암 연구가 가능하게 하는 몇 가지 이점이 있습니다. 우선, 향상된 확산 및 믹싱 기능을 보여줍니다. 따라서 치료가 더욱 효과적입니다. 자체 추진 나노봇은 소변을 촉매제로 사용하여 방광에 들어가 확산될 수 있어 보다 효율적인 접근 방식을 만들 수 있습니다.

피어스 종양 벽

새로운 프로세스는 요로 상피와 충돌하는 나노봇을 보냈습니다. 과거에는 이 과정에서 벽으로 인해 약물이 많이 들어가지 못하여 시술의 효율성이 떨어졌습니다. 새로운 연구에서는 나노봇이 방광의 해면질 표면에 끌어당겨 쉽게 침투함에 따라 더 큰 종양 침투가 달성된다는 사실을 발견했습니다.

단일 치료

전통적인 방광암 치료에는 평균 6~14회의 병원 치료가 필요할 수 있습니다. 많은 치료에는 침습적 수술이 포함될 수 있으며 이는 환자에게 큰 타격을 줍니다. 이러한 방문 횟수를 합산하면 생명을 위협하는 이 질병을 치료하는 데 소요되는 총 시간이 늘어납니다. 나노입자 치료 과정은 이 치료를 단 한 번의 방문으로 줄여 의료 전문가와 환자에게 꼭 필요한 시간과 자원을 확보할 것을 ​​약속합니다.

비용 절감

방광암은 세계에서 치료 비용이 가장 많이 드는 질병 중 하나입니다. 평균적으로 환자는 이 질병을 치료하는데 40~190달러를 지출하게 됩니다. 이 비용 중 60%는 반복 치료에 사용됩니다. "방광암의 경제적 측면: 이점과 비용은 무엇입니까?"에서 실시한 연구에 따르면 반복되는 약물 치료 비용은 한 달에 최대 800달러에 이를 수 있습니다.

새로운 기술은 입원 및 치료 시간과 비용을 크게 줄여줍니다. 나노봇은 방광의 모든 층을 치료하는 데 더 효과적이기 때문에 많은 모니터링과 후속 조치가 필요하지 않습니다. 감염된 주머니를 제거하면 암세포의 잔여물이 다시 활성화되어 향후 합병증이 발생하지 않습니다.

유효성

이 새로운 방법이 미래가 될 수 있는 또 다른 큰 이유는 효율성이 상당히 향상된다는 것입니다. 의료 전문가는 더 낮은 용량을 사용할 수 있으며 이는 환자에게 부작용이 적고 치료율이 더 높다는 것을 의미합니다. 이 연구는 나노봇을 이용한 치료가 수동적인 약물 투여 전략보다 훨씬 더 효과적이라는 것을 입증했습니다.

연구원

카탈로니아 생명공학 연구소(IBEC)와 CIC Imagine이 이끄는 여러 연구팀이 이 연구에 참여했습니다. 이 프로젝트의 수석 연구원은 ICREA 연구 교수인 Samuel Sánchez 박사였습니다. 이 논문의 공동 책임자는 CIC biomaGUNE의 연구원인 Jordi Llop 박사입니다. 특히 바르셀로나 자치대학교(UAB) 연구진도 참여했다.

이 연구를 통해 이익을 얻을 수 있는 두 회사

의료 부문의 많은 경쟁자들은 이 연구의 결과를 구현하여 환자에게 보다 효과적이고 저렴한 치료법을 제공할 수 있습니다. 이들 회사는 시장에서 확실한 위치를 차지하고 있으며 과거에도 새로운 전략과 방법을 자주 도입해 왔습니다. 따라서 그들은 나노봇을 미래의 제품에 쉽게 통합하고 추가로 많은 이점을 얻을 수 있었습니다.

1. 면역바이오

(IBRX )

ImmunityBio는 2014년에 시장에 진출했습니다. Patrick Soon-Shiong 박사가 최첨단 암 및 전염병 관리 및 치료법을 제공하기 위해 설립했습니다. 이 회사는 새로운 방광암 치료법에 대한 FDA 승인을 획득한 소수의 상장 기업 중 하나가 되는 등 선구적인 노력을 통해 임상 단계 생명공학 시장에서 틈새 시장을 개척할 수 있었습니다.

이 회사의 가장 인기 있는 제품인 ANKTIVA는 현재 대부분의 보험사에서 보장됩니다. 보험 업계의 이러한 승인과 지원 덕분에 ImmunityBIO는 잠재적 성장 측면에서 업계 최고 수준으로 도약했습니다. 특히 IBRX 주가는 지난 한 해 동안 하락세를 보였으며, 회사는 작년에 1만 달러의 손실을 기록했습니다.

이러한 손실은 많은 트레이더들에 의해 일시적인 것으로 간주되며 몇몇 분석가들은 회사가 지난 몇 년 동안 연구하고 개발해 온 새로운 방광 치료제와 약물을 공개함에 따라 주식이 상당한 이익을 볼 것으로 예측합니다. 나노기술을 전략에 통합하면 비용을 절감하고 더 낮은 용량으로 효율성을 향상시켜 수익을 새로운 차원으로 끌어올릴 수 있습니다.

2. 암젠 Inc

(AMGN )

Amgen은 암 치료에 중점을 둔 또 다른 최첨단 의료 서비스 제공업체입니다. 이 회사는 심혈관 질환, 종양학/혈액학, 염증, 신경 장애, 뼈 건강 및 신장학으로 고통받는 사람들을 돕는 여러 제품을 보유하고 있습니다. 광범위한 적용 범위 덕분에 회사는 가장 활동적인 치료 제공업체 중 하나로 자리매김할 수 있었습니다.

암젠은 이중특이성 T세포 결합제(BiTE) 치료제인 블린사이토(Blincyto)로 가장 잘 알려져 있다. 이 치료법은 FDA 승인을 받았으며 현재 백혈병과 림프종을 치료하는 수천 명의 환자가 사용하고 있습니다. 앞으로 회사는 나노봇 전달 방법을 활용하여 제품을 강화하고 결과를 더욱 향상시킬 수 있습니다.

특히 Amgen은 제품과 기술을 계속해서 확장하고 있습니다. 이 회사는 최근 바이오 제조 공장을 개설했으며 AI 전문 기업 Nvidia와 협력하여 해당 기술을 프로세스에 통합했습니다. 특히, AI 시스템은 전반적으로 신약 발견 비용을 낮추는 데 중요한 역할을 했으며 거래자에게 긍정적인 것으로 간주됩니다.

방광암 치료의 미래

방광암으로 고통받는 사람들의 미래는 밝아 보입니다. 매년 수천 명의 생명을 앗아가는 이 질병에도 불구하고, 효과적인 치료법에 대한 연구 및 개발의 진전은 감염된 사람들이 치료법에 더 쉽게 접근할 수 있는 미래를 보여줍니다. 또한 이러한 치료법은 덜 침습적입니다. 미래의 방광암 치료에 영향을 미칠 수 있는 다른 멋진 미래 동향은 다음과 같습니다.

3D 인쇄된 장기

3D 프린팅 부문은 지난 5년 동안 의료 시장에서 상당한 진전을 이루었습니다. 요즘에는 생체재료를 인쇄할 수 있는 3D 프린터가 있습니다. 목표는 단기간에 장기를 완전히 3D 프린팅하는 것입니다. 이러한 인쇄된 장기는 현재 치료가 필요한 수백만 명의 삶을 개선할 수 있습니다.

또한 3D 프린팅된 장기는 NASA 및 기타 우주 기관에서 심우주 여행의 중요한 구성 요소로 간주됩니다. 이러한 장치는 초기 여행 중에 편도 여행을 할 가능성이 높은 미래의 우주 탐험가를 위한 경량 옵션으로 사용될 것입니다.

AI 종양학

시장의 또 다른 주요 발전은 AI 시스템의 추가 통합입니다. 이러한 시스템은 시장의 거의 모든 측면에서 사용되었습니다. 세상에는 기존 옵션보다 더 효과적으로 암을 진단, 치료, 예방할 수 있는 AI 시스템이 있습니다. 이러한 절차는 앞으로 몇 달 동안 AI 모델이 개선됨에 따라 더욱 좋아질 것입니다.

방광암 – 우리 시대는 얼마 남지 않았습니다

나노봇이 건강 증진에 활용되는 모습은 언제나 인상적입니다. 이 작은 기기들은 때로는 막을 수 없는 미니 로봇이라는 오명을 쓰기도 하지만, 현실은 훨씬 다릅니다. 이 작은 기기들은 더욱 건강하고 추적 가능한 라이프스타일을 가능하게 합니다. 따라서 이 연구에서 제시된 연구는 암 사망자가 훨씬 적은 미래를 향한 길을 열어줄 수 있습니다.

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