Nanodelci cinkovega oksida. Z dovoljenjem Nacionalnih zdravstvenih inštitutov.
Torej, 42 let smo v vojni proti raku, in čeprav sovražnik ostaja mogočen, naša strategija prehaja v drugo fazo. Bili smo enakovredni ročnemu boju - operaciji - bombardiranju preprog - sevanju - in kemičnemu bojevanju - kemoterapiji.
Zdaj je boj prikrita. Namesto da se osredotočite na odstranjevanje rakavih celic ali zastrupitev le-teh, bolj verjetno boste slišali, da bodo znanstveniki o raku govorili o "trojanskih konjih" ali "skrivnostnih strategijah" ali "zavijanju" imunskega sistema. Vse so ploskve na celični ravni, ki so se izločile nanomedicinsko-medicinsko zdravljenje, ki so bile zelo majhne. Kako majhen? Na nano nivoju bi bilo približno 5000 delcev široko kot človeški lasje.
Nismo sovražnik
Ok, torej smo tu zunaj razumljivega ozemlja. A ne dajmo se obesiti na velikost; osredotočimo se na prevaro.
Zadnji primer mikroskopskega trika je bil predstavljen prejšnji teden članek raziskovalcev z univerze v Pensilvaniji. Eden izmed najbolj privlačnih vidikov nanomedicine je, da omogoča znanstvenikom, da dostavijo zdravila neposredno na tumor, namesto da s kemoterapijo preplavijo celotno telo. Na žalost imunski sistem vidi nanodelce kot napadalce in jih poskuša očistiti, preden lahko začnejo delati na tumorskih celicah.
Trik je bil v tem, da bi "stražne celice" imunskega sistema telesa mislile, da so nanodelci, ki so dajali zdravila, domorodne celice, da niso vsiljivci. Raziskovalci so to storili tako, da so na vsak nanodelček pritrdili protein, ki je prisoten v vsaki celični membrani. Preprosto povedano, v varnostne celice telesa je poslal sporočilo "ne jej me".
Rezultat je, vsaj pri miših, ta, da je ta tehnika dramatično izboljšala uspešnost dveh različnih vrst nanodelcev - enega, ki je dobil zdravila za krčenje tumorja, in enega, napolnjenega z barvilom, ki bi zdravnikom pomagal posneti slike rakavih celic.
Medtem so v začetku letošnjega leta znanstveniki raziskovalnega inštituta Methodist Hospital v Houstonu sporočili, da so našli svoj način, kako nanodelce prevarovati imunski sistem. Razvili so postopek za fizično odstranjevanje membran iz aktivnih belih krvnih celic in nanašanje na nanodelce. In ta »skrivaška strategija« je bila dovolj, da proteini, ki aktivirajo imunski sistem, ne opravljajo svojega dela in mu ukažejo, naj odganja napadalce. Raziskovalci verjamejo, da bo nekega dne mogoče bolniku pobrati bele krvničke in jih uporabiti za zakrivanje nanodelcev, zato je veliko večja verjetnost, da bodo prišli do cilja, ne da bi ga napadli.
Tako čarobno, kot se lahko vse to sliši, nanomedicina ni brez tveganja. O dolgoročnem vplivu nanodelcev v telesu je treba opraviti še veliko več raziskav. Se lahko kopičijo v zdravih telesnih tkivih? In če bi to storili, kakšen učinek bi imel? Lahko ti drobni delci, ki so zdaj na videz tako polni obljube, na koncu postanejo strupeni?
Še vedno veliko vprašanj o nanomedicini, vendar je bolj kot odgovor.
Majhen pogovor
Tukaj je šest drugih načinov, s katerimi razmišljanje malega napreduje zdravilo naprej:
1) Toda najprej odstranite ves nakit: Na Univerzi v Minnesoti znanstveniki eksperimentirajo z nanodelci in magneti za boj proti pljučnemu raku. Razvili so aerosolni inhalator, ki ga pacient lahko v nekaj pljuč vdihne v pljuča. In to nosi nanodelce železovega oksida do tumorjev v pljučih. Nato z mahanjem magneta zunaj telesa lahko delce vznemirjajo, da se segrejejo dovolj, da uničijo rakave celice okoli njih.
2) Nova igra lupine : Ekipa inženirjev na UCLA je razvila drobne kapsule - približno polovico manjše od najmanjše bakterije -, ki lahko prenesejo beljakovine v rakave celice in zaustavijo rast tumorjev. In lupine nanodelcev se v ne-rakavih celicah neškodljivo razgradijo.
3) Zlati norec: In na severozahodu raziskovalci pravijo, da so našli način, kako zlate nanodelce uporabiti za učinkovit boj proti limfomu. Limfomske celice pretiravajo z mislijo, da vsebujejo lipoprotein visoke gostote (HDL), ki ga celice potrebujejo za preživetje. Zlati nanodelci se vežejo na rakave celice in jih gladijo zaradi holesterola.
4) Bolje kot lepi Krazy : V Nemčiji so znanstveniki izumili pasto iz nanodelcev, za katero pravijo, da lahko zlomljene kosti hitreje popravijo. Pasta vsebuje dva gena rastnega faktorja, ki vstopata v celice in pospešita celjenje kosti.
5) Žal, ne morem vam pomagati najti zdravil, ki ste jih spustili na tla. Čeprav tehnično ni nanomedicina, bi na trgu kmalu lahko prišli majhna pametna tabletka, ki bi lahko izsledila, če ljudje pravilno jemljejo zdravila. Tableta, ki jo je odobrila lanska agencija FDA, vsebuje droben senzor, ki deluje z želodčno tekočino in pošilja signal na obliž na telesu osebe. Pametna tabletka, ki jo jemlje s pravim zdravilom, podatke o drugem zdravilu, zlasti ob zaužitju, prenaša na pametni telefon. Vendar pa pošilja tudi fiziološke podatke, vključno s srčnim utripom in stopnjo aktivnosti.
6) Telesna toplota je šla slabo: Po istih poteh so gasilci v Avstraliji začeli jemati drobne kapsule, da jih zaščitijo pred vročino. Senzorji v tabletkah lahko v realnem času sprejmejo svoje osnovne telesne temperature in te podatke prenašajo na pametni telefon. In to je privedlo do sprememb v vzorcih dela gasilcev, vključno s časom, ki so mu izpostavljeni.
Video bonus: Nanomedicina še vedno ni jasna? Tukaj je TED pogovor o tem, kako ga uporabljajo za boj proti raku Mark Davis, vodilni strokovnjak za to temo in kemijski inženir na kalifornijskem tehnološkem inštitutu.
Več s Smithsonian.com;
Medicina je majhna
Nova naprava lahko meri maso enojnih molekul
