Nanotechnologia sposobem na raka

Naukowcy z Uniwersytetu Stanford wykazali, że dzięki zastosowaniu nanotechnologii można niszczyć komórki nowotworowe, nie wywołując przy tym szkód w zdrowej tkance pacjenta.

Wspomniana technika leczenia polega na umieszczeniu w zainfekowanych komórkach chorego syntetycznych rurek mikroskopijnej wielkości, zwanych nanotubulami węglowymi. Rurki te wystawiane są potem na działanie promieniowania około-podczerwonego w postaci światła laserowego, przez co nagrzewają się i niszczą chorą komórkę, podczas gdy sąsiednia zdrowa tkanka pozostaje nienaruszona.

Szczegóły tego rozwiązania zostały opublikowane przez Narodową Akademię Nauk. Jeden z badaczy, dr Hongjie Dai powiedział: "Jednym z najstarszych problemów medycyny jest kwestia tego, w jaki sposób leczyć raka bez konieczności niszczenia normalnej tkanki pacjenta. Standardowo stosowana chemioterapia zabija zarówno tkanki zaatakowane nowotworem, jak i te zdrowe. To dlatego pacjentom często wypadają włosy lub cierpią oni z powodu innych efektów ubocznych. Dla nas największym osiągnięciem byłoby wynalezienie metody umożliwiającej selektywne niszczenie komórek nowotworowych bez szkody dla tych niezainfekowanych."

Wiele w jednej komórce
Nanotubule stosowane w metodologii Uniwersytetu Stanford są o połowę węższe niż molekuły DNA i można bez problemu umieścić ich tysiące w jednej komórce. W normalnych okolicznościach podczerwień przedostaje się przez tkanki ciała ludzkiego nie powodując żadnych szkód. Badacze z Uniwersytetu Stanford odkryli jednak, że poddanie węglowych nanotubul działaniu promieniowania około-podczerwonego rozgrzewa je do 70°C w ciągu zaledwie dwóch minut. Później zaobserwowano, że umieszczenie nanotubul w komórce i rozgrzanie ich za pomocą lasera powoduje zniszczenie komórki. Dr Dai powiedział: "To jest w zasadzie bardzo proste i zarazem niesamowite. Wykorzystujemy naturalne właściwości nanotubul do tworzenia nowej broni w walce z rakiem."
Kolejnym stadium badań były próby wynalezienia sposobu, w jaki można by wprowadzić nanotubule do chorych komórek pacjenta tak, aby nie uszkodzić przy tym zdrowej tkanki organizmu. Naukowcy dokonali tego wykorzystując fakt, że w przeciwieństwie do zdrowych komórek, powierzchnia komórek nowotworowych pokryta jest receptorami witaminy zwanej folate. Pokryli więc nanotubule molekułami tej witaminy, to ułatwiło ich przedostawanie się do chorych komórek, uniemożliwiając jednocześnie ich przytwierdzenie do tych nie zaatakowanych przez nowotwór. Ekspozycja na promienie lasera zniszczyła komórki nowotworowe zgodnie z wcześniejszymi przewidywaniami.

Udoskonalana technologia
Naukowcy są zdania, że wynalezioną przez nich technologię można jeszcze usprawnić, na przykład poprzez umieszczenie przeciwciał w nanotubulach i przez to umożliwienie leczenia komórek rakowych konkretnego typu. Już rozpoczęto prace nad zastosowaniem tej metody w leczeniu nowotworu układu limfatycznego u myszy. Dr Ema Knight z organizacji charytatywnej Cancer Research UK powiedziała: "Nanotechnologia może zaoferować biomedycynie bardzo wiele i badania, o których mowa, zdają się potwierdzać istnienie kolejnej metody pomocnej w walce z nowotworem. Niemniej jednak, wspomniane prace są wciąż jeszcze na bardzo wczesnym etapie. Badacze dowiedli wprawdzie, że promieniowanie około-podczerwone może powodować nagrzewanie nanotubul i że to może z kolei niszczyć komórki rakowe; jednak ich prace koncentrowały się do tej pory wyłącznie na komórkach wyhodowanych w laboratorium. Konieczne będą zatem dalsze badania, zanim będziemy w stanie stwierdzić, że efekty tej metody będą równie dobre w tak złożonym środowisku, jakim jest guz w ciele ludzkim".

Opracowanie: Agnieszka Jórczyk
Źródło: BBC New, Health, 5 sierpnia 2005 r.