Νανοσωματίδια οξειδίου ψευδαργύρου. Ευγενική παραχώρηση από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας.
Έτσι, είμαστε 42 χρόνια στον πόλεμο κατά του καρκίνου και ενώ ο εχθρός παραμένει τρομακτικός, η στρατηγική μας μετατοπίζεται σε μια ακόμη φάση. Έχουμε περάσει από το ισοδύναμο της χειρουργικής μάχης-χειρουργικής-χαλιών βομβαρδισμού-ακτινοβολίας και χημικής πολεμικής χημειοθεραπείας.
Τώρα ο αγώνας είναι για μυστικότητα. Αντί να εστιάζετε στην απομάκρυνση των καρκινικών κυττάρων ή να τα δηλητηριάζετε, είναι πιο πιθανό να ακούσετε τους επιστήμονες του καρκίνου να μιλούν για "δούρειους ίππους" ή "στρατηγικές μάσκας" ή για να «εξαπολύσουν» το ανοσοποιητικό σύστημα. Όλοι είναι κυτταρικά επίπεδα που εκκολάπτονται μέσω νανοϊατρικής-ιατρικής θεραπείας που έχει πάει πολύ, πολύ μικρός. Πόσο μικρό; Σε επίπεδο νανο, περίπου 5.000 σωματίδια θα είναι τόσο ευρεία όσο μια ανθρώπινη τρίχα.
Δεν είμαστε εχθροί
Εντάξει, λοιπόν, βρισκόμαστε στο έδαφος πέρα από την κατανόηση εδώ. Αλλά ας μην κρεμαστούμε στο μέγεθος. ας επικεντρωθούμε στην εξαπάτηση.
Το τελευταίο παράδειγμα των μικροσκοπικών τεχνικών δόθηκε την περασμένη εβδομάδα σε χαρτί από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας. Μία από τις πιο ελκυστικές πτυχές της νανοϊατρικής είναι ότι επιτρέπει στους επιστήμονες να παραδίδουν φάρμακα απευθείας σε έναν όγκο αντί να πλημμυρίζουν ολόκληρο το σώμα με χημειοθεραπεία. Δυστυχώς, το ανοσοποιητικό σύστημα βλέπει τα νανοσωματίδια ως εισβολείς και προσπαθεί να τα ξεκαθαρίσει πριν μπορέσουν να εργαστούν στα κύτταρα όγκου.
Το τέχνασμα ήταν να φτιάξουν τα "κυνηγετικά κύτταρα" του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος ότι τα νανοσωματίδια που παράγουν ναρκωτικά ήταν φυσικά κύτταρα, ότι δεν ήταν εισβολείς. Οι ερευνητές το έκαναν συνδέοντας σε κάθε νανοσωματίδιο μια πρωτεΐνη που υπάρχει σε κάθε κυτταρική μεμβράνη. Και απλά, έστειλε ένα μήνυμα "μην με φάει" στα κυττάρων φύλαξης του σώματος.
Το αποτέλεσμα, τουλάχιστον σε ποντίκια, είναι ότι αυτή η τεχνική βελτίωσε δραματικά το ποσοστό επιτυχίας δύο διαφορετικών ειδών νανοσωματιδίων - ένα φάρμακο που έφερε φάρμακα συρρίκνωσης όγκων και ένα γεμάτο με χρωστική ουσία που θα βοηθούσε τους γιατρούς να συλλαμβάνουν εικόνες καρκινικών κυττάρων.
Εν τω μεταξύ, νωρίτερα αυτό το έτος, οι επιστήμονες στο Ινστιτούτο Μεθοδιστικών Ερευνών Νοσοκομείων στο Χιούστον ανακοίνωσαν ότι βρήκαν τον δικό τους τρόπο να αφήσουν τα νανοσωματίδια να ξεγελάσουν το ανοσοποιητικό σύστημα. Ανέπτυξαν μια διαδικασία για την φυσική απομάκρυνση των μεμβρανών από τα ενεργά λευκά αιμοσφαίρια και την κάλυψή τους πάνω σε νανοσωματίδια. Και αυτή η "στρατηγική κάλυψης" ήταν αρκετή για να κρατήσει τις πρωτεΐνες που ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα από το να κάνουν τη δουλειά τους και να τους διατάξουν να ξεπεράσουν τους εισβολείς. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι μια μέρα θα είναι δυνατή η συγκομιδή των λευκών αιμοσφαιρίων ενός ασθενούς και η χρήση τους για την περιποίηση των νανοσωματιδίων, καθιστώντας πολύ πιο πιθανό ότι θα φτάσουν στο στόχο τους χωρίς να επιτεθούν.
Όπως μαγικό, όπως όλα αυτά μπορεί να ακούγονται, η νανοϊατρική δεν είναι χωρίς κίνδυνο. Πρέπει να διεξαχθούν πολύ περισσότερες έρευνες σχετικά με τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις των νανοσωματιδίων στο εσωτερικό του σώματος. Θα μπορούσαν να συσσωρευτούν σε υγιείς ιστούς του σώματος; Και αν το κάνουν, τι αποτέλεσμα θα είχε; Μπορεί αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια να φανούν τόσο γεμάτα υπόσχεση, να γίνουν τελικά τοξικά;
Ακόμα πολλές ερωτήσεις σχετικά με τη νανοϊατρική, αλλά μοιάζει περισσότερο με μια απάντηση.
Ψιλοκουβέντα
Εδώ είναι έξι άλλοι τρόποι με τους οποίους η σκέψη μικρού μετακινεί το φάρμακο προς τα εμπρός:
1) Αλλά πρώτα, αφαιρέστε όλα τα κοσμήματα: Στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, οι επιστήμονες πειραματίζονται με νανοσωματίδια και μαγνήτες για την καταπολέμηση του καρκίνου του πνεύμονα. Έχουν αναπτύξει μια εισπνοή αεροζόλ που ένας ασθενής μπορεί να τραβήξει στους πνεύμονές του με μερικές βαθιές αναπνοές. Και αυτό μεταφέρει νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου σε όγκους στους πνεύμονες. Στη συνέχεια, κυματίζοντας ένα μαγνήτη έξω από το σώμα, μπορούν να αναδεύσουν τα σωματίδια έτσι ώστε να ζεσταθούν αρκετά για να σκοτώσουν τα καρκινικά κύτταρα γύρω τους.
2) Ένα νέο παιχνίδι κελύφους : Μια ομάδα μηχανικών της UCLA έχει αναπτύξει μικροσκοπικές κάψουλες - περίπου το μισό μέγεθος του μικρότερου βακτηρίου - που είναι σε θέση να μεταφέρουν πρωτεΐνες σε καρκινικά κύτταρα και να αμβλύνουν την ανάπτυξη των όγκων. Και τα κοχύλια νανοκλίμακα αποικοδομούνται ακίνδυνα σε μη καρκινικά κύτταρα.
3) Ανόητος του χρυσού: Και στο Northwestern, οι ερευνητές λένε ότι βρήκαν έναν τρόπο να χρησιμοποιήσουν νανοσωματίδια χρυσού για να καταπολεμήσουν αποτελεσματικά το λέμφωμα. Ξεπλένουν τα κύτταρα λεμφώματος για να σκεφτούν ότι περιέχουν λιποπρωτεΐνη υψηλής πυκνότητας (HDL), την οποία τα κύτταρα πρέπει να επιβιώσουν. Τα νανοσωματίδια χρυσού συνδέονται με τα καρκινικά κύτταρα και τα λιμοκτονούν από τη χοληστερόλη.
4) Καλύτερος τρόπος από την Krazy Glue : Στη Γερμανία, οι επιστήμονες έχουν εφεύρει μια πάστα φτιαγμένη από νανοσωματίδια που λένε ότι μπορεί να κάνει τα σπασμένα κόκαλα να επιδιορθώνονται ταχύτερα. Η πάστα περιέχει δύο γονίδια αυξητικού παράγοντα που εισέρχονται στα κύτταρα και επιταχύνουν την επούλωση των οστών.
5) Δυστυχώς, δεν μπορεί να σας βοηθήσει να βρείτε φάρμακα που πέσατε στο πάτωμα: Αν και δεν είναι τεχνικά η νανοϊατρική, ένα μικρό έξυπνο χάπι που παρακολουθεί αν οι άνθρωποι παίρνουν σωστά τα φάρμακά τους θα μπορούσαν σύντομα να βρίσκονται στην αγορά. Εγκεκριμένο από το FDA το περασμένο έτος, το χάπι περιέχει ένα μικροσκοπικό αισθητήρα που αλληλεπιδρά με το υγρό του στομάχου και στέλνει ένα σήμα σε ένα έμπλαστρο στο σώμα ενός ατόμου. Λαμβάνεται με ένα πραγματικό φάρμακο, το έξυπνο χάπι μεταδίδει πληροφορίες για το άλλο μέταλλο, ιδιαίτερα όταν το κατάλαβε, σε ένα smartphone. Αλλά στέλνει επίσης φυσιολογικά δεδομένα, συμπεριλαμβανομένου του καρδιακού ρυθμού και του επιπέδου δραστηριότητας.
6) Η θερμότητα του σώματος πάει άσχημα: Στα ίδια σημεία, οι πυροσβέστες στην Αυστραλία έχουν αρχίσει να παίρνουν μια μικροσκοπική κάψουλα για να τους προστατεύσουν από το να τους ξεπεράσουν από τη θερμότητα. Οι αισθητήρες στο χάπι είναι σε θέση να μεταφέρουν τις θερμοκρασίες του σώματός τους σε πραγματικό χρόνο και να αναμεταδίδουν τα δεδομένα σε ένα έξυπνο τηλέφωνο. Και αυτό έχει οδηγήσει σε αλλαγές στα σχέδια εργασίας των πυροσβεστών, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου που εκτίθενται σε φλόγες.
Βίντεο bonus: Ακόμα δεν είναι σαφής για τη νανοϊατρική; Εδώ είναι μια συζήτηση TED για το πώς χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση του καρκίνου από τον Mark Davis, κορυφαίος εμπειρογνώμονας για το θέμα και ένας χημικός μηχανικός στο Καλιφόρνια Ινστιτούτο Τεχνολογίας.
Περισσότερα από το Smithsonian.com;
Η ιατρική Μικρή
Νέα συσκευή μπορεί να μετρήσει τη μάζα ενός μορίου μορίου
