Nanotechnologie slibují chemoterapii bez vedlejších účinků

Toxické chemikálie mající za úkol zabít rakovinné buňky putují krví do celého těla. Aby nepoškodily zdravou tkáň, jsou uzavřeny v miniaturních bublinkách a uvolní se z nich až v nádoru. Tak by mohl vypadat boj s rakovinou v nepříliš vzdálené budoucnosti.

Přesné zacílení léčby je při chemoterapii klíčové, protože chemické látky účinné proti nádorům poškozují i ostatní buňky lidského těla. Pokud by se podařilo léky bezpečně dopravit přímo do nádoru a teprve v něm je aktivovat, významně by se zvýšila efektivita léčby a zároveň by se zmenšily vedlejší účinky, kterými dnes pacienti při chemoterapii trpí.

Technologii, která by takovou cílenou léčbu umožnila, vyvíjí tým nizozemských, britských, německých, francouzských a italských vědců z univerzit a soukromých firem za podpory Evropské unie. Na konferenci EuroNanoForum 2009, která se tento týden koná v Praze, ji představil profesor Hans Hofstraat ze společnosti Philips. Ta projekt pojmenovaný SonoDrugs koordinuje. Praktické využití v léčbě by podle Hofstraata mohlo být reálné přibližně za deset let.

Mikrobublinky aktivované ultrazvukem

Vědcům se podařilo léky uzavřít do miniaturních kapslí - jakýchsi mikrobublinek obsahujících kromě aktivních látek i molekuly plynu. Jsou menší než červené krvinky, proto bez problémů cirkulují krevním řečištěm. Lékaři je mohou sledovat pomocí ultrazvuku nebo magnetické rezonance. Jakmile doputují do nádoru, přesně cílený ultrazvukový paprsek je „odpálí". Mikrobublinky prasknou a léky se uvolní mezi rakovinné buňky.

Nespotřebované bublinky jsou později z organismu vyloučeny, aniž by napáchaly škody na zdravých tkáních.

V rámci projektu SonoDrugs odborníci vyvíjejí dva typy mikrobublinek. Ty větší mají v průměru dvě až čtyři tisíciny milimetru. Jejich polymerní obal praskne působením tlaku vyvolaného ultrazvukovým pulsem. K sledování jejich pohybu v organismu lze využít ultrazvuk o nízké intenzitě, která k prasknutí obalu nestačí.

Druhý typ mikrobublinek je ještě menší, jejich velikost se pohybuje kolem 200 nanometrů (miliontin milimetru). Jejich fosfolipidový obal praskne působením zvýšené teploty, kterou vyvolá opět ultrazvuk. K jejich sledování v těle je vhodné využít magnetickou rezonanci. Ta totiž umí zároveň měřit i teplotu tkání. „Zařízení pro magnetickou rezonanci můžeme z tohoto úhlu pohledu považovat za zvláštní typ teploměru. Ujišťuji vás, že velmi drahého teploměru," říká s nadsázkou Hans Hofstraat.

Ultrazvuk je pro uvolnění léků z bublinek ideální. „Ultrazvukový signál pronikne hluboko do těla a lze ho přesně zacílit do konkrétního místa. Neprochází sice kostmi, ale zdrojem ultrazvuku lze vůči tělu snadno pohybovat, takže není problém zacílit na jakékoli místo v organismu," říká Hofstraat.

Lze to i jinak, ukazují Češi

Na jiné metodě cílené léčby pracují čeští vědci z Ústavu makromolekulární chemie a Mikrobiologického ústavu Akademie věd. Tým pod vedením profesorky Blanky Říhové a profesora Karla Ulbricha vyvíjí polymerní nosiče, na něž jsou navázány jak léky, tak specifické protilátky, které se dovedou napojit na bílkoviny v membránách nádorových buněk.

Účinné látky se z nosiče uvolní teprve poté, co celý útvar pronikne do nádorové buňky. Do té doby jsou díky vazbě na polymer neaktivní. Jedná se tedy o podobný princip jako v případě projektu SonoDrugs. Spouštěcím mechanismem však není ultrazvuk, ale navázání částice s lékem na buněčnou membránu. Dosavadní pokusy na myších ukazují praktickou využitelnost tohoto postupu.

Foto: Philips