Wolfram, a Mayo Klinika munkatársa az októberben Jacksonville-ben rendezett Tedx-konferencián beszélt a rákgyógyítás jövőjéről, ami szó szerint a legkisebbeken múlik. Előadásában azt ecsetelte, hogyan segíthetnek a nanorészecskék kiküszöbölni a legnagyobb hiányosságot, ami a daganatos betegségek gyógyításában jelenleg tapasztalható.
A rákgyógyítás tűzoltói
Az 1970-es évek óta az amerikai kormány több mint százmilliárd dollárt költött rákellenes gyógyszerek kifejlesztésére. Mégsem tapasztalható komolyabb előrelépés: az agresszív daganatos megbetegedések ma is évről évre ugyanúgy szedik áldozataikat. Alapvető változásra van szükség – véli Wolfram. A kutató egy tűzvészhez hasonlítja a rákot, aminek a megfékezéséhez képzett tűzoltócsapatra van szükség. Jelenleg azonban a nagy probléma, hogy a tűzoltók képtelenek odatalálni a tűzhöz, helyette eltévednek a város kacskaringós útjain, majd feladják a harcot.
A rákellenes hatóanyagok többsége a szervezetbe jutva egyszerűen célt téveszt, nem talál oda a daganathoz. A megoldás Wolfram szerint a nanotechnológia: a hatóanyagot ún. nanorészecskékbe kell beletölteni, amelyek segítik, hogy a részecskék megmaradjanak a szervezetben, megtalálhassák a célt, és könnyebben, hatékonyabban végezhessék a munkájukat.
Segítik, hogy megmaradjon a hatóanyag a szervezetben
Nanorészecskék több különféle anyagból – fémből vagy akár zsírból is – készülhetnek. A közös bennük a méretük. A részecskék kb. 100 nanométer nagyságúak, egy nanométer pedig a méter milliárdodrészének felel meg. Legalább négyszáz nanorészecskét kellene egymás mellé tenni, hogy elérjük egy hajszál vastagságát – illusztrálja a méretarányokat az előadó.
A probléma, hogy a hatóanyag azelőtt távozik a szervezetből, mielőtt megtalálná a daganat helyét. A vegyületek részecskéi túl kicsik, ezért idő előtt lebomlanak, majd felszívódnak a vesében. Egyszerűen nem jut számukra elegendő idő ahhoz, hogy célba találhassanak. A nanorészecskék nagyobb méretűek, ezért a szervezet nem bontja le őket. Addig keringenek a véráramban, amíg a hatóanyag oda nem talál a problémás területre.
A nanorészecskék más módon is segítik a hatóanyagok túlélését a szervezeten belül. A különböző rákgyógyszerek érzékeny vegyületeket tartalmaznak, amiket a szervezet lebontó enzimjei könnyen megkárosítanak és hatástalanná tesznek. A nanorészecskék egyfajta védőburokként funkcionálnak, ami megakadályozza, hogy baja essen a hatóanyagnak. Egy másik hasznos funkció, hogy a nanorészecskék rátapadnak a rákos sejtekre és nem eresztik el őket, vagyis a hatóanyag hosszabb időn keresztül és eredményesebben képes kifejteni a hatását.
Halál a májra
Jelenleg több mint tízféle, orvosilag engedélyezett nanorészecskés rákgyógymód létezik, de sokszor ezek is hatástalannak bizonyulnak. Ennek oka egy kíméletlen ellenség, amit májnak hívnak. A máj feladata kiszűrni a vérből a károsnak ítélt idegen anyagokat, vagyis a vírusokat, baktériumokat, pollenrészecskéket stb. Ez a méregtelenítő folyamat a nanorészecskékre is kíméletlenül lecsap, és elpusztítja őket mielőtt célba érnének. A vesét már sikeresen eltettük az útból, a következő feladat a máj mint akadály kiiktatása.
A kutatók következő feladata annak kitalálása, miként blokkolhatják ideiglenesen a máj immunsejtjeit, hogy azok ne árthassák bele magukat a nanorészecskék munkájába. Wolfram és munkatársai számos, más betegségek ellen használt gyógyszert kipróbáltak, hogy lássák, mennyire eredményesek ebből a szempontból. Végül egy több mint hetven évvel ezelőtt kifejlesztett maláriaellenes gyógyszer bizonyult a leghasznosabbnak.
A gyógyszer sikeresen megakadályozta, hogy a máj immunsejtjei megtámadják és lebontsák a nanorészecskéket, amelyek így sikeresen odataláltak a daganat helyére. Sokszor a tudósok sem sejtik, milyen hasznos dolgokkal látják el jövőbeli kollégáikat – mondta vidáman Wolfram, aki igencsak hálás az egykori maláriagyógyszer kifejlesztőinek.
Trójai falóként vetnék be a szervezet saját részecskéit
A másik megoldás az lehet, ha a szervezet saját nanorészecskéit használnák fel a máj kivédésére. A szervezeten belül ugyanis rengeteg természetes nanorészecske kering, amelyek többek között a nyálban, a vizeletben, a vérben és a hasnyálmirigy-folyadékban is megtalálhatók. Mivel ezek a testen belül termelődnek, a máj nem azonosítja őket idegen anyagként. A tudósok leleményes Odüsszeusz módjára képesek lehetnek a jövőben trójai falóként hasznosítani ezeket a részecskéket.
A trükk abban rejlik, hogy a kutatók a szervezet természetes nanorészecskéit használják fel védőburokként a rákellenes hatóanyag számára. Miként a görög katonák a falóban, a vegyület megbújik a részecskéken belül, és álcázva jut át a frontvonalon, kicselezve a májat. A kihívás itt abban rejlik, hogyan lehetnek képesek a tudósok nagy mennyiségben izolálni ezeket a részecskéket anélkül, hogy azok károsodást szenvednének.
Wolfram és kollégái kifejlesztettek egy módszert, melynek segítségével a testnedveket feldolgozva magas koncentrációban és jó minőségben lehet természetes nanorészecskéket kiválasztani. Az eljárás azonban jelenleg a klinikai tesztelés és engedélyeztetés fázisában van, és ez átlagosan tizenkét évet vesz igénybe.
A kutató azzal zárta előadását, hogy megemlítette, milyen kitartó, önfeláldozó csapatmunka szükséges ahhoz, hogy hasonló áttöréseket érhessenek el az orvosok és a tudósok. Egyben kifejezte reményét, hogy a nanotechnológia és hasonló eljárások segítségével a jövőben a rákgyógyítás sokkal hatásosabbá és kíméletesebbé válik majd.
