Nanomedicin förväntas behandla kroniska sjukdomar

Oavsett om det är håravfallet, den illamående tröttheten eller den oändliga strömmen av piller, vet alla som har upplevt cancer att behandlingen kan vara direkt plågsam. Traditionell kemoterapi har en förmåga att angripa friska celler utöver de besvärliga maligna, vilket resulterar i ovannämnda åkommor. Men tänk om vi kunde behandla cancer utan de försvagande biverkningarna? Tänk om vi bara kunde rikta droger mot de kränkande cellerna och släppa dem precis när vi behövde det?

Adah Almutairi, meddirektör för Center for Excellence in Nanomedicine and Engineering vid University of California, San Diego (UCSD), har utvecklat en teknik som involverar ljusaktiverade nanopartiklar som potentiellt skulle kunna göra just det. Med hjälp av materia i en skala av 100nm placerade Almutairi och hennes forskargrupp läkemedelsmolekyler i små små bollar som hon kallar nanosfärer. När de administreras för behandling förblir läkemedlen instängda i sina bollar, oförmögna att orsaka deras förödelse på oskyldiga, intet ont anande celler. Vid exponering för nära-infrarött ljus bryts emellertid nanosfärerna isär och släpper innehållet inom sig. Implikationerna är glasklara: om vi kan utöva kontroll över exakt när och var läkemedel behövs, kan inte bara läkemedelsupptaget öka, biverkningarna kan minska avsevärt.

"Vi vill att dessa processer ska fungera exakt, för att minimera läkemedelseffekter utanför målet," sa Almutairi.

Men Almutairis uppfinning är inte unik i princip. Faktum är att riktad läkemedelsleverans har legat i framkant av forskningen inom det växande området nanomedicin under ganska lång tid. Forskare försökte först leverera läkemedel genom liposomer, sfäriska vesiklar som naturligt sätts ihop på grund av egenskaperna hos dess beståndsdelar fosfolipider.

"Problemet med liposomer är att eftersom de är så biokompatibla är de inte särskilt stabila", säger Xiaosong Wang, professor i nanoteknik vid University of Waterloo. "De dissocierar lätt, så de är inte särskilt effektiva för att leverera droger."

Wangs labb, som ligger i Waterloo Institute of Nanotechnology, bedriver forskning om självmontering av metallhaltiga blocksampolymerer – liknar i huvudsak liposomer, men mycket stabilare och mycket mer varierande. Magnetism, redox och fluorescens är bara några av de fascinerande egenskaper som är inneboende hos metaller som har spännande tillämpningar inom medicin och vidare.

"Det finns många saker du måste tänka på när du applicerar dessa metallhaltiga polymerer för läkemedelsleverans. Det största problemet är toxicitet [eller hur det potentiellt kan skada våra kroppar]. Sedan finns det biologisk nedbrytbarhet, säger Wang.

Det var där Almutairis modell kan ha slagit guld. Inte bara är hennes nanosfärer "stabila som en sten", utan de är också helt säkra. Enligt henne kan nanosfärerna "förbli intakta i ett år innan de försämras säkert", vilket bevisats i djurförsök med möss. Betydelsen av det är monumental, att visa icke-toxicitet kan vara det första steget för att få hennes uppfinning på marknaden.