Nanoparticule cu oxid de zinc. Cu amabilitatea Institutelor Naționale de Sănătate.
Deci, avem 42 de ani în Războiul împotriva Racului, iar în timp ce inamicul rămâne formidabil, strategia noastră se schimbă într-o altă fază. Am trecut prin echivalentul combaterii din mână în mână - chirurgie - bombardament pe covor - radiații și chimioterapie cu război chimic.
Acum lupta este despre furt. În loc să te concentrezi să explodezi celulele canceroase sau să le otrăvească, ești mai probabil să auzi oamenii de știință ai cancerului vorbind despre „cai troieni” sau „strategii de îmbrăcăminte” sau „păcălind” sistemul imunitar. Toate sunt planuri la nivel celular eclozate prin nanomedicină - tratamentul medical a fost foarte mic. Cât de mic? La nivel nano, aproximativ 5.000 de particule ar fi la fel de largi ca părul uman.
Nu suntem dușmanul
Bine, deci suntem dincolo de teritoriul de înțelegere aici. Dar să nu ne agățăm de dimensiuni; haideți să ne concentrăm pe înșelăciune.
Cel mai recent exemplu de truc microscopic a fost prezentat săptămâna trecută într-o lucrare de la cercetătorii de la Universitatea din Pennsylvania. Unul dintre cele mai atrăgătoare aspecte ale nanomedicinei este faptul că le permite oamenilor de știință să livreze medicamente direct pe o tumoare, în schimb inundând întregul corp cu chimioterapie. Din păcate, sistemul imunitar vede nanoparticulele ca invadatori și încearcă să le elimine înainte să poată lucra la celulele tumorale.
Trucul a fost să facă „celulele santinelă” ale sistemului imunitar al organismului să creadă că nanoparticulele care furnizează medicamente erau celule native, că nu erau intrusi. Cercetătorii au făcut acest lucru prin atașarea la fiecare nanoparticulă a unei proteine care este prezentă în fiecare membrană celulară. Și, pur și simplu, a trimis un mesaj „nu mă mânca” celulelor de pază ale corpului.
Rezultatul, cel puțin la șoareci, este că această tehnică a îmbunătățit în mod dramatic rata de succes a două tipuri diferite de nanoparticule - una care a furnizat medicamente care se micșorează tumoare și una umplută cu colorant, care ar ajuta medicii să capteze imagini cu celule canceroase.
Între timp, la începutul acestui an, oamenii de știință de la Institutul Metodist de Cercetare din Houston au anunțat că și-au găsit propriul mod de a lăsa nanoparticulele să păcălească sistemul imunitar. Ei au dezvoltat o procedură pentru a îndepărta fizic membranele din celulele albe din sânge activ și le drapă peste nanoparticule. Iar acea „strategie de îmbrăcăminte” a fost suficientă pentru a împiedica proteinele care activează sistemul imunitar să-și facă treaba și să-i ordone să meargă repulsorii invadatorilor. Cercetătorii cred că va fi posibil într-o bună zi să recolteze propriile globule albe din sânge și să le folosească pentru a înveli nanoparticulele, ceea ce face mult mai probabil să ajungă la ținta lor fără să fie atacat.
Oricât de magic poate să sune, nanomedicina nu este fără riscuri. Trebuie să se facă mult mai multe cercetări cu privire la impactul pe termen lung al nanoparticulelor din interiorul corpului. S-ar putea să se acumuleze în țesuturile sănătoase ale corpului? Și dacă ar face acest lucru, ce efect ar avea? Aceste particule minuscule pot acum să pară atât de pline de promisiuni, în cele din urmă, pot deveni toxice?
Încă o mulțime de întrebări despre nanomedicină, dar se simte mai mult ca un răspuns.
Convorbire scurtă
Iată alte șase moduri în care gândirea mică este înaintarea medicamentului înainte:
1) Dar, mai întâi, îndepărtați toate bijuteriile: la Universitatea din Minnesota, oamenii de știință experimentează cu nanoparticule și magneți pentru a lupta împotriva cancerului pulmonar. Au dezvoltat un inhalant de aerosoli pe care un pacient îl poate trage în plămâni cu câteva respirații profunde. Și asta transportă nanoparticule de oxid de fier la tumorile din interiorul plămânilor. Apoi, fluturând un magnet în afara corpului, ele pot agita particulele astfel încât să se încălzească suficient pentru a ucide celulele canceroase din jurul lor.
2) Un nou joc de scoici : O echipă de ingineri de la UCLA a dezvoltat capsule minuscule - aproximativ jumătate din dimensiunea celei mai mici bacterii - care sunt capabile să transporte proteinele către celulele canceroase și să bâlbâie creșterea tumorilor. Și scoicile de nano-scară se degradează inofensiv în celulele necanceroase.
3) Prostul aurului: Și la Northwestern, cercetătorii spun că au găsit o modalitate de a utiliza nanoparticulele de aur pentru a lupta eficient împotriva limfomului. Ei păcălesc celulele limfomului crezând că conțin lipoproteină de înaltă densitate (HDL), de care celulele trebuie să supraviețuiască. Nanoparticulele de aur se leagă de celulele canceroase și le mor de colesterol.
4) Mult mai bine decât Krazy Glue : În Germania, oamenii de știință au inventat o pastă făcută din nanoparticule despre care spun că poate face ca oasele sparte să se repare mai repede. Pasta conține două gene ale factorului de creștere care intră în celule și accelerează vindecarea oaselor.
5) Din păcate, nu vă poate ajuta să găsiți medicamente pe care le-ați aruncat pe podea: Deși nu este nanomedicină din punct de vedere tehnic, o mică pastilă inteligentă care urmărește dacă oamenii își iau medicamentele corect ar putea fi în curând pe piață. Aprobată de FDA anul trecut, pilula conține un senzor minuscul care interacționează cu lichidul stomacal și trimite un semnal către un plasture de pe corpul unei persoane. Luată cu un adevărat medicament, pilula inteligentă transmite informații despre celălalt medic, în special atunci când a fost ingerată, unui smartphone. Dar trimite și date fiziologice, inclusiv frecvența cardiacă și nivelul de activitate.
6) Căldura corporală a mers prost: În aceeași linie, pompierii din Australia au început să ia o capsulă minusculă pentru a-i proteja de căldură. Senzorii din pastilă sunt capabili să își ia temperaturile de bază ale corpului în timp real și să transmită aceste date către un telefon inteligent. Și asta a dus la modificări în modelele de lucru ale pompierilor, inclusiv perioada în care aceștia sunt expuși la foc.
Bonus video: Încă nu este clar despre nanomedicină? Iată o discuție TED despre cum se folosește pentru combaterea cancerului de Mark Davis, un expert de top pe această temă și un inginer chimic la Institutul Tehnologic din California.
Mai multe de la Smithsonian.com;
Medicina merge de mici
Un nou dispozitiv poate măsura masa unei singure molecule
