Nanomedycyna ma leczyć choroby przewlekłe

Niezależnie od tego, czy chodzi o wypadanie włosów, przyprawiające o mdłości zmęczenie, czy niekończący się strumień tabletek, każdy, kto kiedykolwiek doświadczył raka, wie, że leczenie może być wręcz niepokojące. Tradycyjna chemioterapia ma talent do atakowania zdrowych komórek oprócz kłopotliwych komórek złośliwych, co skutkuje wyżej wymienionymi dolegliwościami. Ale co by było, gdybyśmy mogli leczyć raka bez wyniszczających skutków ubocznych? Co by było, gdybyśmy mogli nakierowywać leki tylko na uszkodzone komórki i uwalniać je dokładnie wtedy, gdy zajdzie taka potrzeba?

Adah Almutairi, współdyrektor Centrum Doskonałości Nanomedycyny i Inżynierii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego (UCSD), opracował technologię obejmującą nanocząsteczki aktywowane światłem, które potencjalnie mogłyby to zrobić. Wykorzystując materię w skali 100 nm, Almutairi i jej zespół badawczy umieścili cząsteczki leku w maleńkich kuleczkach, które nazywa nanosferami. Podawane w celu leczenia, leki pozostają zamknięte w swoich jajach, nie mogąc siać spustoszenia w niewinnych, niczego niepodejrzewających komórkach. Jednak po wystawieniu na działanie bliskiej podczerwieni nanosfery rozpadają się, uwalniając ich zawartość. Konsekwencje są jasne: jeśli możemy sprawować kontrolę nad tym, kiedy i gdzie potrzebne są leki, nie tylko można zwiększyć przyjmowanie leków, ale także znacznie ograniczyć skutki uboczne.

„Chcemy, aby te procesy działały precyzyjnie, aby zminimalizować efekty leków poza celem” – powiedział Almutairi.

Ale wynalazek Almutairiego nie jest w zasadzie wyjątkowy. W rzeczywistości ukierunkowane dostarczanie leków od dłuższego czasu znajduje się w czołówce badań w rozwijającej się dziedzinie nanomedycyny. Naukowcy najpierw próbowali dostarczać leki przez liposomy, kuliste pęcherzyki, które naturalnie gromadzą się dzięki właściwościom wchodzących w ich skład fosfolipidów.

„Problem z liposomami polega na tym, że ponieważ są tak biokompatybilne, nie są zbyt stabilne” – mówi Xiaosong Wang, profesor nanotechnologii na Uniwersytecie Waterloo. „Łatwo się dysocjują, więc nie są zbyt wydajne w dostarczaniu leków”.

Laboratorium Wanga, mieszczące się w Waterloo Institute of Nanotechnology, prowadzi badania nad samoorganizacją kopolimerów blokowych zawierających metale – podobnych w swej istocie do liposomów, ale znacznie stabilniejszych i znacznie bardziej zróżnicowanych. Magnetyzm, redoks i fluorescencja to tylko niektóre z fascynujących właściwości metali, które mają ekscytujące zastosowania w medycynie i nie tylko.

„Przy stosowaniu tych polimerów zawierających metale do dostarczania leków należy wziąć pod uwagę wiele rzeczy. Największym problemem jest toksyczność [lub to, jak może potencjalnie zaszkodzić naszym organizmom]. Do tego dochodzi biodegradowalność” – mówi Wang.

To tam model Almutairiego mógł trafić na złoto. Jej nanosfery są nie tylko „stabilne jak skała”, ale także całkowicie bezpieczne. Według niej nanosfery mogą „pozostać nienaruszone przez rok, zanim bezpiecznie ulegną degradacji”, co udowodniono w badaniach na myszach. Znaczenie tego jest monumentalne, wykazanie nietoksyczności może być pierwszym krokiem do wprowadzenia jej wynalazku na rynek.