Kubeł fusów w kuchni akademika i łupiny po orzeszkach to dla większości ludzi koniec historii. Dla zespołu projektu UNAT to dopiero początek: z takiej biomasy powstają rdzenie węglowe nanocząstek mniejszych niż dwadzieścia nanometrów, które w jednym podejściu pokazują guz na obrazie i zaczynają go leczyć. Badania na zwierzętach dały 93 i 97 procent zahamowania wzrostu guza, a cała rzecz dzieje się na styku chemii materiałów, biologii i diagnostyki obrazowej — na końcu możesz sprawdzić, czy myślisz jak ktoś, kto szuka drugiego życia dla rzeczy.
Znalezienie guza i leczenie go to dziś dwie różne technologie. Pacjent trafia najpierw na obrazowanie, które pokazuje, gdzie siedzi zmiana i jak wygląda, a dopiero potem na terapię — zwykle innym sprzętem i po kolejnym oczekiwaniu. Każdy etap ma własne ograniczenia, własne ryzyko i własny koszt, a wiedza o guzie zdąży się po drodze zestarzeć.
Projekt UNAT, finansowany z działania Marii Skłodowskiej-Curie i koordynowany przez Université Lyon 1 Claude Bernard we Francji, postawił pytanie, czy tej granicy nie da się skasować — czy jedno narzędzie może naraz pokazywać zmianę i na nią działać.
Najciekawsze zaczyna się przy surowcu. Nanocząstki mają rdzeń węglowy, a węgiel nie musi pochodzić z drogiej, oczyszczonej chemii: „Rdzenie węglowe można wytwarzać z biomasy i odpadów biologicznych, w tym z fusów z kawy oraz łupin orzeszków ziemnych”.
Surowce, z których powstają rdzenie węglowe:
To nie jest ekologiczny ozdobnik doklejony do badania. Tani i wszędzie dostępny surowiec przesądza o tym, czy taka technologia ma w ogóle szansę wyjść z laboratorium do szpitala.
Gotowe nanohybrydy mierzą poniżej 20 nanometrów. W tej skali rozmiar nie jest szczegółem technicznym, tylko własnością biologiczną: decyduje o tym, dokąd cząstka dotrze w organizmie, jak długo w nim zostanie i czy nerki poradzą sobie z jej usunięciem. Im mniejsza cząstka, tym mniej kłopotu z jej późniejszym losem.
Te same nanohybrydy świecą wielospektralną fluorescencją, co pozwala oglądać tkankę w wysokiej rozdzielczości, i dają wysokokontrastowe obrazowanie MRI tkanek położonych głęboko. Jeden materiał zamiast dwóch, jedno podanie zamiast dwóch osobnych procedur.
„Nanohybrydy węglowe opracowane w ramach projektu UNAT stanowią bardzo obiecujące narzędzie medyczne nowej generacji, ponieważ płynnie łączą zaawansowaną diagnostykę i terapię celowaną w jedną, ultramałą platformę” — mówi kierownik projektu Vladimir Lysenko.
Pytanie, które w nanomedycynie pada najczęściej, brzmi: co zostaje w organizmie, kiedy badanie się kończy. Nanohybrydy z UNAT są szybko wydalane dwiema drogami — nerkową i wątrobowo-żółciową. To właśnie ta cecha, a nie sama jasność obrazu, przesądza o tym, czy materiał w ogóle nadaje się do człowieka.
Testy na zwierzętach dały wyniki, których trudno nie zauważyć. Nanohybrydy bogate w azot zahamowały wzrost guza w 93 procentach. Wersja z gadolinem, użyta razem z radioterapią, doszła do 97 procent.
To wciąż zwierzęta, nie ludzie, a droga do badań klinicznych prowadzi przez toksykologię i farmakokinetykę. Projekt ruszył 1 kwietnia 2021 i ma czas do 31 marca 2026; Unia dołożyła 832 600 euro w grancie numer 101008159.
Trudno o lepszy przykład na to, że granice między przedmiotami są umowne. Żeby taką cząstkę zrobić, trzeba chemii materiałów. Żeby sprawdzić, co robi w tkance, trzeba biologii. Żeby ją zobaczyć, trzeba diagnostyki obrazowej. Kto wybiera jedną z tych ścieżek, prędzej czy później trafia na dwie pozostałe.
Jest też druga rzecz: kierunek, w którym idzie medycyna. „Zamiast bazować wyłącznie na reakcjach obserwowanych w populacji, takie podejście mogłoby pomóc w identyfikacji pacjentów, którzy z największym prawdopodobieństwem odniosą korzyści z danej metody leczenia” — mówi Lysenko. Leczenie dopasowane do konkretnego człowieka, a nie do statystycznej średniej.
Fusy po kawie i łupiny orzeszków są punktem wyjścia dla nanocząstek mniejszych niż 20 nanometrów, które pokazują guz i jednocześnie go leczą, a potem znikają z organizmu. Badania na zwierzętach dały 93 i 97 procent zahamowania wzrostu guza, a przed zespołem z Lyonu jeszcze toksykologia i pierwsze badania kliniczne. Historia UNAT dobrze pokazuje, skąd biorą się pomysły w nauce: nie zawsze z nowego sprzętu, czasem z uważnego spojrzenia na to, co miało trafić do kosza.
5 pytań · minuta · bez zapisywania
poleca:
