Наночастици от цинков оксид. С любезното съдействие на Националните здравни институти.
И така, ние сме на 42 години във войната срещу рака и докато врагът остава грозен, стратегията ни преминава в друга фаза. Преживяхме еквивалента на ръкопашна битка - хирургия - бомбардировка на килими - радиация - и химическа война - химиотерапия.
Сега борбата е за стелт. Вместо да се концентрирате върху взривяване на ракови клетки или да ги отровите, по-вероятно е да чуете раковите учени да говорят за „троянски коне“ или „прикриващи стратегии“ или за „измама“ на имунната система. Всички те са клетъчни нива, излюпени чрез наномедицина-медицинско лечение, мина много, много малко. Колко малко? На нано ниво около 5000 частици биха били широки като човешка коса.
Ние не сме врагът
Добре, значи сме извън територията на разбирането тук. Но да не се закачаме по размер; нека се съсредоточим върху измамата.
Най-новият пример за микроскопично измама бе представен миналата седмица на документ от изследователи от Университета в Пенсилвания. Един от най-привлекателните аспекти на наномедицината е, че той позволява на учените да доставят лекарства директно на тумор, вместо да наводнят цялото тяло с химиотерапия. За съжаление, имунната система вижда наночастиците като нашественици и се опитва да ги изчисти, преди да могат да работят върху туморните клетки.
Номерът е бил да накараме "стражните клетки" на имунната система на тялото да мислят, че наночастиците, доставящи лекарства, са нативните клетки, че те не са били натрапници. Изследователите направиха това, като прикрепиха към всяка наночастица протеин, който присъства във всяка клетъчна мембрана. Казано по-просто, тя изпрати съобщение „не ме яж“ до охранителните клетки на тялото.
Резултатът, поне при мишки, е, че тази техника драстично подобри степента на успех на два различни вида наночастици - една, която доставя туморни свиващи лекарства и една, пълна с багрило, която ще помогне на лекарите да заснемат изображения на ракови клетки.
Междувременно, по-рано тази година, учени от Научноизследователския институт за методична болница в Хюстън обявиха, че са намерили свой собствен начин да оставят наночастиците да заблудят имунната система. Те разработиха процедура за физическо отстраняване на мембраните от активните бели кръвни клетки и драпиране върху наночастиците. И тази „прикриваща стратегия“ беше достатъчна, за да не позволява протеините, които активират имунната система да си вършат работата и да й наредят да отблъсне нашествениците. Изследователите смятат, че един ден ще бъде възможно да се съберат белите кръвни клетки на пациента и да се използват за покриване на наночастиците, което прави толкова по-голяма вероятността да стигнат до целта си, без да бъдат атакувани.
Колкото и вълшебно да звучи всичко това, наномедицината не е без риск. Трябва да се направят много повече изследвания върху дългосрочното въздействие на наночастиците вътре в тялото. Възможно ли е те да се натрупват в здрави телесни тъкани? И ако го направят, какъв ефект би имал? Могат ли тези мънички частици, които сега изглеждат толкова изпълнени с обещания, в крайна сметка да се окажат токсични?
Все още много въпроси относно наномедицината, но това е по-скоро като отговор.
Общи приказки
Ето шест други начина, по които мисленето на малки движи лекарството напред:
1) Но първо, премахнете всички бижута: В университета в Минесота учените експериментират с наночастици и магнити за борба с рака на белия дроб. Те са разработили аерозолен инхалатор, който пациентът може да вкара в белите си дробове с няколко дълбоки вдишвания. А това пренася наночастиците от железен оксид до тумори вътре в белите дробове. След това, размахвайки магнит извън тялото, те могат да възбудят частиците, така че да се нагреят достатъчно, за да убият раковите клетки около тях.
2) Нова игра с черупки : Екип от инженери от UCLA са разработили малки капсули - около половината от размера на най-малката бактерия - които са в състояние да пренасят протеини до раковите клетки и да забавят растежа на туморите. А наноразмерните обвивки се разграждат безобидно в нераковите клетки.
3) Златен глупак: И в Northwestern, изследователите казват, че са намерили начин да използват златни наночастици за ефективна борба с лимфома. Те заблуждават лимфомните клетки да мислят, че съдържат липопротеин с висока плътност (HDL), от който клетките се нуждаят, за да оцелеят. Златните наночастици се свързват с раковите клетки и ги гладуват от холестерол.
4) По- добър начин от Krazy Glue : В Германия учени са измислили паста, направена от наночастици, за която казват, че може да накара счупените кости да се поправят по-бързо. Пастата съдържа два гена с фактор на растежа, които влизат в клетките и ускоряват заздравяването на костите.
5) Уви, не може да ви помогне да намерите лекарства, които сте изпуснали на пода: Макар че технически не е наномедицина, малко интелигентно хапче, което проследява дали хората приемат правилно лекарствата си, скоро може да се появи на пазара. Одобрен от FDA миналата година, хапчето съдържа мъничък сензор, който взаимодейства със стомашната течност и изпраща сигнал към пластир върху тялото на човек. Прието с истинско лекарство, интелигентното хапче предава информация за другия медикамент, особено когато е бил погълнат, на смартфон. Но също така изпраща физиологични данни, включително сърдечната честота и нивото на активност.
6) Телесната топлина се обърка: По същите линии пожарникарите в Австралия започнаха да вземат мъничка капсула, за да ги предпазят от преодоляване на топлина. Сензорите в хапчето са в състояние да вземат основните си телесни температури в реално време и да предадат тези данни на смарт телефон. И това доведе до промени в моделите на работа на пожарникарите, включително продължителността на времето, в което са изложени на пламъци.
Видео бонус: Все още не е ясно за наномедицината? Ето беседа на TED за това как се използва за борба с рака от Марк Дейвис, водещ експерт по темата и химичен инженер от Калифорнийския технологичен институт.
Още от Smithsonian.com;
Медицината отива малко
Ново устройство може да измери масата на единичната молекула
