Nanočestice cinkovog oksida. Ljubaznošću Nacionalnih zavoda za zdravstvo.
Dakle, mi smo 42 godine u ratu protiv raka, i dok neprijatelj ostaje ivertan, naša strategija prelazi u još jednu fazu. Prolazili smo kroz ekvivalent borbe između ruke - kirurgija - bombardiranje tepihom - zračenje - i kemijska ratovanja - kemoterapija.
Sada se borba odnosi na prikrivanje. Umjesto da se koncentrirate na puhanje stanica raka ili ih trovanje, vjerojatnije je da ćete čuti naučnike koji govore o "trojanskim konjima" ili "skrivačkim strategijama" ili "trikanju" imunološkog sustava. Sve su to stanice na razini ćelije koje su izlučene nanomedicinom - medicinski tretmani postali su vrlo, vrlo mali. Kako mali? Na nano razini oko 5000 čestica bilo bi široko poput ljudske dlake.
Mi nismo neprijatelji
Ok, dakle mi smo izvan teritorija nerazumijevanja. Ali nemojmo se objesiti na veličinu; usredotočimo se na obmanu.
Najnoviji primjer mikroskopske trikove bio je prošlog tjedna objavljen u istraživanju sa Sveučilišta u Pennsylvaniji. Jedan od najatraktivnijih aspekata nanomedicine jest taj što omogućuje znanstvenicima isporuku lijekova izravno na tumor, umjesto da poplavi cijelo tijelo kemoterapijom. Nažalost, imunološki sustav vidi nanočestice kao okupatore i pokušava ih očistiti prije nego što mogu krenuti na rad na tumorskim stanicama.
Trik je bio u tome da "stražarske stanice" imunološkog sustava tijela misle da su nanočestice koje dostavljaju lijekove bile nativne stanice da nisu uljezi. Istraživači su to učinili tako što su na svaku nanodelicu pričvrstili protein koji se nalazi u svakoj staničnoj membrani. Jednostavno rečeno, poslao je poruku "ne jedi me" čuvačkim ćelijama tijela.
Rezultat, barem kod miševa, je taj da je ova tehnika dramatično poboljšala stopu uspjeha dvije različite vrste nanočestica - one koja je isporučila lijekove koji smanjuju tumor i one punjene bojom koja će pomoći liječnicima u snimanju stanica raka.
U međuvremenu, početkom ove godine, znanstvenici Instituta za metodističku bolnicu u Houstonu objavili su da su pronašli svoj način na koji mogu nanočestice zavaravati imunološki sustav. Razvili su postupak kako fizički ukloniti membrane iz aktivnih bijelih krvnih stanica i preliti ih preko nanočestica. I ta „skrivačka strategija“ bila je dovoljna da spriječi proteine koji aktiviraju imunološki sustav da rade svoj posao i naređuju mu da odbije uljeze. Istraživači vjeruju da će jednog dana biti moguće prikupiti bijele krvne stanice pacijenta i upotrijebiti ih za prekrivanje nanočestica, pa je tako vjerovatnije da će stići do cilja bez napada.
Magično koliko sve ovo može zvučati, nanomedicina nije bez rizika. Treba učiniti mnogo više istraživanja o dugoročnom utjecaju nanočestica u tijelu. Mogu li se akumulirati u zdravim tjelesnim tkivima? A ako to učine, kakav bi učinak imao? Mogu li se te sitne čestice, sada naizgled toliko pune obećanja, s vremenom pretvoriti u toksične?
Još je puno pitanja o nanomedicini, ali više je osjećaj kao odgovor.
Čavrljanje
Evo šest drugih načina na koje malo misli misleći lijek naprijed:
1) Ali prvo uklonite sav nakit: Na Sveučilištu u Minnesoti znanstvenici eksperimentiraju s nanočesticama i magnetima u borbi protiv raka pluća. Razvili su aerosolni inhalator koji pacijent može uvući u pluća s nekoliko dubokih udisaja. A to nosi nanočestice željezovog oksida do tumora unutar pluća. Zatim mahanjem magneta izvan tijela mogu uzburkati čestice tako da se zagrijavaju dovoljno da ubiju stanice raka oko njih.
2) Nova igra školjke : Tim inženjera iz UCLA razvio je sićušne kapsule - otprilike polovine veličine najmanje bakterije - koje su sposobne da nose proteine u stanice raka i zaustavljaju rast tumora. A školjke s nanočesticama bezopasno se razgrađuju u stanicama bez karcinoma.
3) Zlatna budala: A na sjeverozapadu, istraživači kažu da su pronašli način pomoću zlatnih nanočestica za učinkovitu borbu protiv limfoma. Oni zavaraju stanice limfoma misleći da sadrže lipoprotein visoke gustoće (HDL), koji stanice trebaju da prežive. Zlatne nanočestice se vežu na stanice raka i gladuju im kolesterol.
4) Puno bolji od Ludog ljepila : U Njemačkoj su znanstvenici izumili pastu izrađenu od nanočestica za koju kažu da može učiniti da se polomljene kosti brže popravljaju. Pasta sadrži dva gena faktora rasta koji ulaze u stanice i ubrzavaju zarastanje kostiju.
5) Jao, ne može vam pomoći pronaći lijekove koje ste bacili na pod: Dok tehnički nije nanomedicina, mala pametna pilula koja prati ako ljudi uzimaju lijekove ispravno, uskoro bi se mogla pojaviti na tržištu. Odobrena od FDA prošle godine, pilula sadrži maleni senzor koji komunicira sa želučanom tekućinom i šalje signal flasteru na tijelo osobe. Uzet s pravim lijekom, pametna pilula prenosi informacije o drugom medu, posebno kad ga je uzela, na pametni telefon. Ali također šalje fiziološke podatke, uključujući otkucaje srca i razinu aktivnosti.
6) Tjelesna toplina je nestala: po istim crtama, vatrogasci u Australiji počeli su uzimati sićušnu kapsulu kako bi ih zaštitili od prevladavanja vrućine. Senzori u obliku tableta mogu u stvarnom vremenu podnijeti njihovu tjelesnu tjelesnu temperaturu i te podatke prenijeti na pametni telefon. A to je dovelo do promjena u načinu rada vatrogasaca, uključujući i dužinu vremena kad su izloženi paljenju.
Video bonus: Još uvijek nije jasno o nanomedicini? Evo TED razgovora o tome kako se koristi za borbu protiv raka Marka Davisa, vodećeg stručnjaka za tu temu i kemijskog inženjera s Kalifornijskog tehnološkog instituta.
Više sa Smithsonian.com;
Medicina postaje mala
Novi uređaj može izmjeriti masu pojedinih molekula
