Očakáva sa, že nanomedicína bude liečiť chronické ochorenia

Či už je to vypadávanie vlasov, únava z nevoľnosti alebo nekonečný prúd tabletiek, každý, kto niekedy zažil rakovinu, vie, že liečba môže byť vyslovene znepokojujúca. Tradičná chemoterapia má talent napádať okrem problematických malígnych buniek aj zdravé bunky, čo vedie k spomínaným ochoreniam. Ale čo keby sme mohli liečiť rakovinu bez oslabujúcich vedľajších účinkov? Čo keby sme mohli zacieliť drogy len na poškodené bunky a uvoľniť ich presne vtedy, keď to potrebujeme?

Adah Almutairi, spoluriaditeľka Centra excelentnosti v nanomedicíne a inžinierstve na Kalifornskej univerzite v San Diegu (UCSD), vyvinula technológiu zahŕňajúcu svetlom aktivované nanočastice, ktoré by to potenciálne mohli robiť. Almutairi a jej výskumný tím pomocou hmoty v rozsahu 100 nm umiestnili molekuly liečiva do malých guľôčok, ktoré nazýva nanosféry. Keď sú lieky podávané na liečbu, zostávajú uzavreté vo svojich guličkách, nie sú schopné spôsobiť zmätok na nevinných, nič netušiacich bunkách. Po vystavení blízkemu infračervenému svetlu sa však nanosféry rozpadnú a uvoľnia obsah. Dôsledky sú krištáľovo jasné: ak dokážeme presne kontrolovať, kedy a kde sú lieky potrebné, nielenže sa môže zvýšiť príjem liekov, ale aj vedľajšie účinky sa môžu výrazne znížiť.

"Chceme, aby tieto procesy fungovali presne, aby sa minimalizovali vedľajšie účinky liekov," povedal Almutairi.

Almutairiho vynález však nie je v princípe jedinečný. V skutočnosti je cielené podávanie liekov v popredí výskumu v rýchlo sa rozvíjajúcej oblasti nanomedicíny už pomerne dlho. Vedci sa najskôr pokúsili dodávať lieky prostredníctvom lipozómov, sférických vezikúl, ktoré sa prirodzene zostavujú vďaka vlastnostiam ich základných fosfolipidov.

"Problém s lipozómami je, že keďže sú tak biokompatibilné, nie sú veľmi stabilné," hovorí Xiaosong Wang, profesor nanotechnológie na University of Waterloo. "Ľahko sa disociujú, takže nie sú veľmi účinné na dodávanie liekov."

Wangovo laboratórium, ktoré sa nachádza v Inštitúte nanotechnológie Waterloo, vykonáva výskum samoskladania blokových kopolymérov obsahujúcich kov – v podstate podobné lipozómom, ale oveľa stabilnejšie a oveľa rozmanitejšie. Magnetizmus, redox a fluorescencia sú len niektoré z fascinujúcich vlastností, ktoré sú vlastné kovom a ktoré majú vzrušujúce aplikácie v medicíne aj mimo nej.

„Pri aplikácii týchto polymérov obsahujúcich kovy na podávanie liekov musíte zvážiť veľa vecí. Najväčším problémom je toxicita [alebo ako by mohla potenciálne poškodiť naše telá]. Potom je tu biologická odbúrateľnosť,“ hovorí Wang.

Práve tam mohol Almutairiho model zasiahnuť zlato. Nielenže sú jej nanosféry „stabilné ako kameň“, ale sú aj dokonale bezpečné. Podľa nej môžu nanosféry „ostať neporušené rok, kým sa bezpečne nezničia“, ako sa ukázalo pri pokusoch na zvieratách s myšami. Význam toho je monumentálny, preukázanie netoxicity môže byť prvým krokom k uvedeniu jej vynálezu na trh.