Wykorzystanie nanotechnologii w walce z rakiem to nie science fiction. Jest już obecne i pomaga we wczesnym wykrywaniu. Warto dowiedzieć się więcej na ten temat.
W filmie science fiction Fantastyczna podróż z 1966 r. zespół lekarzy zmniejszył się i podróżował w maleńkiej łodzi podwodnej przez ciało rosyjskiego naukowca, aby usunąć skrzep krwi w jego mózgu. Choć nauka nie odkryła, jak zmniejszyć lekarzy, udało jej się stworzyć narzędzia do leczenia raka i innych chorób, które są mniejsze od ludzkiej komórki.
Procesy zachodzące w naszych ciałach, które powodują powstawanie nowotworów, zachodzą w nanoskali - wielkości od 1 do 100 nanometrów. Aby uzmysłowić sobie, jak mała jest to wielkość, wystarczy wspomnieć, że ludzki włos ma szerokość około 100 000 nanometrów.
Nanotechnologia diagnozuje i leczy choroby na tym bardzo małym poziomie. Wykorzystuje nanocząsteczki - cząsteczki, które są od 100 do 10 000 razy mniejsze od ludzkich komórek. Ich mały rozmiar pomaga im lokalizować i zabijać nowotwory bardziej precyzyjnie niż obecne metody leczenia raka.
Jak nanotechnologia diagnozuje raka?
Obecnie lekarze często zlecają badania obrazowe, takie jak prześwietlenia rentgenowskie, tomografię komputerową i rezonans magnetyczny, aby pomóc w rozpoznaniu raka. Jednak badania te mogą wykryć chorobę dopiero wtedy, gdy jest ona na tyle duża, że można ją zobaczyć. Do tego czasu rak mógł się już wielokrotnie powielać i rozprzestrzeniać na inne części ciała. Skany te nie mogą również wykazać, czy guz jest rakiem, czy nie. Aby mieć pewność, zwykle potrzebna jest biopsja.
Ze względu na swój mały rozmiar nanotechnologia może wykrywać zmiany w bardzo małej liczbie komórek. Potrafi odróżnić komórki prawidłowe od nowotworowych. Może też dotrzeć do raka w jego najwcześniejszym stadium, kiedy komórki dopiero zaczynają się dzielić i łatwiej jest go wyleczyć.
Nanotechnologia może sprawić, że guzy będą łatwiejsze do zobaczenia w badaniach obrazowych. Powlekanie nanocząstek przeciwciałami lub innymi substancjami pomaga im znaleźć i przylgnąć do komórek nowotworowych. Cząsteczki można również pokrywać substancjami, które wysyłają sygnał, gdy znajdą raka. Na przykład nanocząstki wykonane z tlenku żelaza wiążą się z komórkami nowotworowymi i wysyłają silny sygnał, który uwidacznia nowotwór na skanach MRI.
Nanotechnologia może również pomóc lekarzom w zlokalizowaniu raka w próbkach krwi lub tkanek. Może ona wykryć fragmenty komórek nowotworowych lub DNA, które są zbyt małe, aby mogły zostać wykryte przez obecne testy.
Jak nanotechnologia leczy raka?
Nanotechnologia może pomóc w bezpieczniejszym i bardziej precyzyjnym leczeniu nowotworów.
Specjalnie zaprojektowane nanocząstki dostarczają leki, takie jak chemioterapia, bezpośrednio do guza. Nie uwalniają one leku, dopóki nie dotrą do guza. Dzięki temu leki nie uszkadzają zdrowych tkanek wokół guza. Uszkodzenia te są przyczyną skutków ubocznych.
Niewielkie rozmiary nanocząsteczek pozwalają na dostarczanie leków do obszarów ciała, do których normalnie trudno byłoby dotrzeć. Jednym z przykładów jest bariera krew-mózg, która zapobiega przedostawaniu się substancji toksycznych do mózgu. Blokuje ona również działanie niektórych leków. Nanocząstki są wystarczająco małe, aby przekroczyć tę barierę, co czyni je użytecznymi w leczeniu raka mózgu.
Czy nanotechnologia jest już w użyciu?
Lekarze stosują nanotechnologię w leczeniu raka od ponad dekady. Dwie zatwierdzone terapie - Abraxane i Doxil - pomagają w lepszym działaniu leków stosowanych w chemioterapii.
Abraxane to nanocząsteczka wykonana z białka albuminy dołączonego do leku chemioterapeutycznego docetakselu. Powstrzymuje on komórki nowotworowe przed podziałem. Abraxane stosuje się w leczeniu raka piersi i trzustki, który się rozprzestrzenił, oraz niedrobnokomórkowego raka płuc.
Doxil to lek chemioterapeutyczny - doksorubicyna - zamknięta w liposomie, czyli w woreczku tłuszczowym. Zaburza on działanie genów nowotworowych, dzięki czemu komórki nowotworowe nie mogą się dzielić. Doxil leczy raka jajnika, szpiczaka mnogiego i mięsaka Kaposiego.
Naukowcy badają inne nanotechnologiczne metody leczenia w ramach prób klinicznych. W niektórych z nich toksyczne leki umieszcza się w nanocząsteczkach, aby uczynić je bezpieczniejszymi lub pomóc im przetrwać podróż przez krwiobieg. Pewnego dnia nanocząsteczki mogą być również w stanie dostarczać promieniowanie do raka.
Czy nanotechnologia w leczeniu raka ma skutki uboczne?
Nanotechnologia celuje dokładniej w komórki nowotworowe, oszczędzając zdrowe tkanki. W teorii powinna powodować mniej skutków ubocznych niż obecnie stosowane metody leczenia, takie jak chemioterapia i radioterapia.
Obecnie stosowane terapie oparte na nanotechnologii, takie jak Abraxane i Doxil, wywołują skutki uboczne, takie jak utrata wagi, nudności i biegunka. Problemy te mogą być jednak związane z zawartymi w nich lekami chemioterapeutycznymi. Naukowcy powinni dowiedzieć się więcej o skutkach ubocznych tych metod leczenia w trakcie badań klinicznych.
