Възможно е научните усилия да доведат дотам, че ракът да бъде почти елиминиран след около десетилетие (източник: CC0 Public Domain)
Развитието на нано-технологиите обещава драстично да промени живота ни за добро, но може би най-чаканата и жадувана промяна е справянето с ракови образувания. Научните разработки, свързани с преодоляване на туморните заболявания чрез нано-технологии, са вече факт, макар че до появата им в реално прилаганата медицина има още няколко години.
Наскоро учени от Израелския технологичен институт Technion съобщиха, че успешно са излекували ракови тумори, използвайки „нано-фабрика“ – синтетична клетка, която произвежда анти-ракови протеини вътре в туморната тъкан. Изследването бе публикувано в „Advanced Healthcare Materials“ и обещава излекуване и нормален живот за онкоболните.
Синтетичните клетки са изкуствени системи с капацитет, подобен на – или понякога даже по-добър от – този на естествените клетки. Точно както човешките клетки могат да генерират различни биологични молекули, синтетичната клетка може да произвежда широк спектър от протеини. Такива системи носят огромен потенциал за тъканното инженерство.
„Интегрираната молекулярна машина в липидните частици наподобява естествената мембрана на биологичните клетки“, обясняват докторантът Ницан Крински и главният асистент Ави Шрьодер от Факултета по инженерна химия в Technion. Учените конструирали частиците така, че когато „усетят“ биологичната тъкан, да се активират и да произвеждат лечебни протеини. Частиците черпят енергия и градивни елементи, необходими за тяхната продължителна активност, от външната микросреда (например туморната тъкан).
След експерименти в клетъчни култури в лабораторни условия новата технология е тествана и върху мишки. Когато нано-частиците достигат до тумора, те произвеждат протеин, който елиминира раковите клетки. Частиците и тяхната активност се наблюдават чрез флуоресцентен протеин (GFP), генериран от самите частици. Този протеин може да се вижда в реално време чрез флуоресцентен микроскоп.
„Изкуствените клетки, които сме разработили в Technion, могат да изиграят важна роля за персонализираното лечение на всеки конкретен пациент“, казва Шрьодер.
Неотдавна изследователи от Южна Корея пък разработиха друга нано-технология за борба с рака. Главна особеност на разработката се състои в нейния принцип на действие, който предвижда не само борба с раковите клетки, но същевременно и защита на здравите клетки на човека.
Нанороботът представлява по същество „храна“ за тумора, който го поглъща. Веднъж попаднал в тумора, нанороботът започва да разрушава отвътре неговата структура. Именно този подход намалява риска от повреждане на здравите клетки в процеса на лечение.
Засега нанороботът е способен да лекува само рак на кожата, но и това е сериозен успех за учените. В бъдеще те планират да създадат модификация на робота за използване и в други области на онкологията.
Друг вид лечение чрез нанотехнологии, което е в процес на разработване, включва целева химиотерапия, която доставя агент, убиващ туморите, наречен тумор-некрозис-фактор-алфа (TNF). Агентът се прикрепя към наночастица от злато заедно с тиолов полиетиленгликол (PEG-THIOL), който скрива частицата, носеща TNF, от имунната система. Това позволява наночастиците да преминават през кръвния поток, без да бъдат атакувани. Компанията, разработваща този насочен метод на химиотерапия, се нарича CytImmune.
Разбиването на туморите чрез топлина посредством наночастици е още един метод, върху който се работи в момента. Наночастици, наречени AuroShell, абсорбират инфрачервената светлина от лазер, превръщайки я в топлина вътре в самите туморни образувания. Тази техника се разработва от компанията Nanospectra.
Изкуствените клетки могат да изиграят важна роля за персонализираното лечение (източник: CC0 Public Domain)
Има и друга нано-технология за борба с рака, която разчита на нагряването. С Използването на наночастици от железен оксид и магнитно поле за загряване на раковите тумори може да стимулира имунната система да се бори с раковите клетки в различни части на тялото, установили са учени. Те смятат, че методологията може да бъде полезна за предотвратяване на разпространението на раковите клетки, докато се прилагат таргерирани техники за борба с туморите.
Изследователи от UCLA пък търсят начин за борба с рака на панкреаса, използвайки комбинация от две различни наночастици. Първата наночастица премахва материала от външната страна на раковите клетки, който блокира навлизането на химиотерапевтичните лекарства. Втората наночастица носи самото вещество за химиотерапия. Тестването на този метод върху лабораторни мишки показва значително по-бързо свиване на туморите в сравнение с досега познатите методи.
Повечето разработки за подобряване на лечението на рака чрез нанотехнологии са на етап проучване. Въпреки това изгледите за превръщане на тези лечебни техники в реалност са добри, защото проектите са силно фокусирани. Анализаторите смятат, че е възможно тези усилия да доведат дотам, че ракът да бъде почти елиминиран след около десетилетие.