Nanomedycyna i jej postępy w dziedzinie nauk o zdrowiu

Nanomedycyna wykorzystuje wiedzę z zakresu nanotechnologii, dzięki czemu ukierunkowuje proces leczenia dokładnie na chore tkanki, nie uszkadzając zdrowych komórek.

Obecne postępy badań dają nadzieję, że nanomedycyna zwiększy nasze szanse w walce o zdrowie. Aktualnie koncentrują się one na zapobieganiu, diagnozowaniu i leczeniu przede wszystkim tych patologii, które mają wielki wpływ na populację.

Ta gałąź medycyny wykorzystuje wiedzę z zakresu nanotechnologii, w szczególności zajmując się leczeniem chorej tkanki, nie uszkadzając przy tym zdrowych tkanek.

Nanotechnologia zajmuje się kontrolą materii i manipulowaniem jej cząsteczkami w skali mniejszej niż 1 mikron. Dzięki temu tworzy materiały i systemy o unikalnych właściwościach, zdolne do wykonywania dowolnej funkcji. A nanomedycyna zdobywa coraz szersze zastosowanie.

Obszary, jakimi zajmuje się nanomedycyna

Nanomedycyna obejmuje trzy obszary:

1. Nanodiagnostyka

Nanodiagnostyka opiera się na zastosowaniu nanourządzeń i systemów kontrastowych. W ten sposób możliwe jest bardziej czułe, szybsze i bardziej precyzyjne wykrywanie choroby na jej początkowych etapach. Urządzenia nanodiagnostyczne można stosować in vitro lub in vivo.

2. Nanoterapia lub kontrolowane uwalnianie leku

Ta część nanomedycyny opiera się na zastosowaniu nanostruktur, które umożliwiają gromadzenie i kontrolowane uwalnianie substancji czynnej wyłącznie w chorych komórkach.

Nanostruktury muszą spełniać następujące kryteria:

• Biokompatybilność
• Transportują odpowiednie dawki leku.
• Muszą być stabilne aż do dotarcia do docelowej tkanki.

3. Nanomedycyna regeneracyjna

Ta gałąź nanomedycyny naprawia lub wymienia uszkodzone tkanki i narządy, stosując nanotechnologię. W rezultacie możliwe jest również stymulowanie mechanizmów naprawczych ludzkiego ciała.

Obecnie opracowywane są systemy teranostyczne, które w tej samej nanocząstce łączą elementy służące do wykrycia a także zlokalizowanego leczenia choroby.

Z drugiej strony systemy te umożliwią również wizualizację i ocenę samej kinetyki ale i skuteczności leczenia.

Postępy nanomedycyny w onkologii

W dziedzinie onkologii stosowanie nanomedycyny skupiło się na dwóch problemach wspólnych dla każdego rodzaju raka: diagnozie i skutkach ubocznych chemioterapii.

Wczesna diagnoza raka znacznie zwiększa szanse na wyleczenie. Jedną z głównych korzyści nanomedycyny w tej dziedzinie jest możliwość wykrywania komórek nowotworowych we wczesnych stadiach choroby.

W tej dziedzinie badania na modelach zwierzęcych również dały bardzo obiecujące wyniki. Wykazały bowiem, że nanocząstki magnetyczne związane z markerami nowotworowymi umożliwiają prawidłowe wykrycie raka.

Może się to zdarzyć nawet wtedy, gdy poziomy tych markerów są znacznie poniżej poziomów wykrywalnych za pomocą obecnie stosowanych metod.

Nanomedycyna stosowana w celu uniknięcia skutków ubocznych chemioterapii

Chemioterapia jest bardzo agresywnym leczeniem. Jej stosowanie polega na niszczeniu komórek rakowych, jednak wiąże się z wieloma skutkami ubocznymi, ponieważ niszczy także zdrowe komórki.

Natomiast nanotechnologia pozwala w leczeniu raka na „kapsułkowanie” leków stosowanych w chemioterapii. W ten sposób poprawia skuteczność leczenia a zarazem zmniejsza toksyczność substancji w organizmie pacjenta.

Ostatnio grupa europejskich naukowców stworzyła nanosfery zdolne do wybiórczej penetracji tylko komórek rakowych. W ten sposób można uniknąć negatywnych konsekwencji chemioterapii, takich jak nudności, osłabienie fizyczne lub wypadanie włosów.

Nanomedycyna w chorobach sercowo-naczyniowych

W odniesieniu do chorób sercowo-naczyniowych opisano również wiele narzędzi z zakresu nanomedycyny. Jednym z najważniejszych rezultatów w tej dziedzinie jest możliwość identyfikacji zmian w tętnicach na bardzo wczesnych etapach.

Ponadto prowadzone są badania, w których niektóre nanocząstki są zdolne do podawania leków w określonych, ściśle wynranych obszarach.

Choroby neurodegeneracyjne

Choroby degeneracyjne takie jak choroba Parkinsona, choroba Alzheimera, a nawet zapalenie stawów można leczyć bardziej skutecznie dzięki nanotechnologii. Nanocząsteczki są bowiem ukierunkowane na określone obszary mózgu lub tkanek.

Choroba Alzheimera charakteryzuje się postępującą śmiercią neuronów. W związku z tym opisano możliwość generowania neuronów przy użyciu istniejących komórek macierzystych w mózgu poprzez czynniki wzrostu.

Jeśli jednak czynniki wzrostu zostaną wstrzyknięte do krwioobiegu, mogą zostać wychwycone przez tkankę inną niż mózg. Problem ten można również rozwiązać dzięki nanomedycynie.

Wniosek

W najbliższej przyszłości nanomedycyna pozwoli więc na dużo lepszą, bardziej precyzyjną i wcześniejszą diagnozę chorób. Ponadto opracowane zostaną zlokalizowane i spersonalizowane zabiegi z wykorzystaniem nanotechnologii. Podobnie możliwe będzie dokładne monitorowanie ewolucji zdiagnozowanej choroby.