Californische start-up Bionaut Labs wil kleine robots in menselijke schedel sturen om hersenaandoeningen te behandelen


Het sturen van miniatuurrobots diep in de menselijke schedel om hersenaandoeningen te behandelen is lange tijd sciencefiction geweest, maar het zou snel realiteit kunnen worden, volgens een Californische start-up.

Bionaut Labs plant zijn eerste klinische proeven op mensen in slechts twee jaar voor zijn kleine injecteerbare robots, die zorgvuldig door de hersenen kunnen worden geleid met behulp van magneten.

“Het idee van de microrobot ontstond lang voordat ik werd geboren”, zegt mede-oprichter en CEO Michael Shpigelmacher.

“Een van de bekendste voorbeelden is een boek van Isaac Asimov en een film genaamd ‘Fantastic Voyage’, waarin een team wetenschappers in een geminiaturiseerd ruimteschip de hersenen in gaat om een ​​bloedstolsel te behandelen.”

Net zoals mobiele telefoons nu extreem krachtige componenten bevatten die kleiner zijn dan een rijstkorrel, is de technologie achter microrobots “die in de jaren vijftig en zestig sciencefiction waren”, nu “wetenschappelijk feit”, zei Shpigelmacher.

“We willen dat oude idee omzetten in realiteit”, vertelde de 53-jarige wetenschapper aan AFP tijdens een rondleiding door het onderzoeks- en ontwikkelingscentrum van zijn bedrijf in Los Angeles.

In samenwerking met de prestigieuze Duitse onderzoeksinstituten Max Planck, besloot Bionaut Labs magnetische energie te gebruiken om de robots voort te stuwen – in plaats van optische of ultrasone technieken – omdat het het menselijk lichaam niet schaadt.

Magnetische spoelen die buiten de schedel van de patiënt zijn geplaatst, zijn gekoppeld aan een computer die de microrobot op afstand en subtiel in het aangetaste deel van de hersenen kan manoeuvreren, voordat deze via dezelfde route wordt verwijderd.

Het hele apparaat is, in tegenstelling tot een MRI, gemakkelijk te vervoeren en verbruikt 10 tot 100 keer minder elektriciteit.

‘Je zit vast’

In een simulatie die wordt bekeken door AFP, volgt de robot – een metalen cilinder van slechts enkele millimeters lang, in de vorm van een kleine kogel – langzaam een ​​voorgeprogrammeerd traject door een met gel gevulde container, die de dichtheid van het menselijk brein nabootst.

Zodra hij een zak met blauwe vloeistof nadert, wordt de robot snel voortgestuwd als een raket en doorboort hij de zak met zijn puntige uiteinde, waardoor vloeistof eruit kan stromen.

Uitvinders hopen de robot te gebruiken om met vloeistof gevulde cysten in de hersenen te doorboren wanneer klinische proeven over twee jaar beginnen.

Als dit lukt, kan het proces worden gebruikt om het Dandy-Walker-syndroom te behandelen, een zeldzame hersenafwijking die kinderen treft.

Lijders aan de aangeboren aandoening kunnen cysten ter grootte van een golfbal ervaren, die opzwellen en de druk op de hersenen verhogen, wat een groot aantal gevaarlijke neurologische aandoeningen veroorzaakt.

Bionaut Labs heeft zijn robots al getest op grote dieren zoals schapen en varkens, en “de gegevens tonen aan dat de technologie veilig is voor ons” mensen, zei Shpigelmacher.

Indien goedgekeurd, kunnen de robots belangrijke voordelen bieden ten opzichte van bestaande behandelingen voor hersenaandoeningen.

“Tegenwoordig zijn de meeste hersenoperaties en herseninterventies beperkt tot rechte lijnen – als je geen rechte lijn naar het doel hebt, zit je vast, kom je er niet”, zei Shpigelmacher.

Micro-robottechnologie “stelt je in staat doelen te bereiken die je niet kon bereiken, en ze herhaaldelijk te bereiken in de veiligste baan die mogelijk is”, voegde hij eraan toe.

‘Opwarmen’

De Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) verleende vorig jaar goedkeuring aan Bionaut Labs die de weg vrijmaakt voor klinische proeven voor de behandeling van het Dandy-Walker-syndroom, evenals kwaadaardige gliomen – kankerachtige hersentumoren die vaak als onbruikbaar worden beschouwd.

In het laatste geval zullen de microrobots worden gebruikt om antikankermedicijnen rechtstreeks in hersentumoren te injecteren in een “chirurgische aanval”.

Bestaande behandelmethoden omvatten het bombarderen van het hele lichaam met medicijnen, wat kan leiden tot mogelijke ernstige bijwerkingen en verlies van effectiviteit, zei Shpigelmacher.

De microrobots kunnen ook metingen doen en weefselmonsters verzamelen terwijl ze zich in de hersenen bevinden.

Bionaut Labs – dat ongeveer 30 medewerkers heeft – heeft gesprekken gevoerd met partners over het gebruik van zijn technologie voor de behandeling van andere aandoeningen die de hersenen aantasten, waaronder Parkinson, epilepsie of beroertes.

“Voor zover ik weet, zijn we de eerste commerciële poging” om een ​​product van dit type te ontwerpen met “een duidelijk pad naar de klinische proeven”, zei Shpigelmacher.

“Maar ik denk niet dat we de enige zullen zijn… Dit gebied warmt op.”


Leave a Reply

Your email address will not be published.