wyszukanie zaawansowane

Multimedia

Sonda

Wasza strefa Fit!

Dołącz do nas

Dodaj Galerię |Tekst

Sonda

Aktualności

Złoto może pomóc w walce z nowotworami

Shutterstock
20.05.2015

Nanocząstki złota w niedalekiej przyszłości mogą zostać wykorzystane do diagnostyki i walki z nowotworami. Nad otrzymywaniem takich nanocząstek przy użyciu ultradźwięków, czyli metodami sonochemicznymi, pracują w ramach międzynarodowego projektu naukowcy z Politechniki Łódzkiej.

Sonochemia to zastosowanie ultradźwięków jako źródła energii do wywoływania reakcji chemicznych. Metodami sonochemicznymi można otrzymywać np. nanocząstki złota, które w przyszłości prawdopodobnie będą stosowane w diagnostyce i terapii nowotworowej. Pracują nad tym polscy naukowcy z Międzyresortowego Instytutu Techniki Radiacyjnej (MITR) Politechniki Łódzkiej.

Złoto - znane wszystkim dobrze w skali makro - po rozdrobnieniu do wymiaru nanocząstek, czyli rzędu jednej miliardowej metra, zaczyna charakteryzować się zupełnie innymi właściwościami. Można w ten sposób uzyskiwać bardzo trwałe kolorowe zawiesiny cząstek złota, które w przeszłości było stosowane jako barwniki np. w witrażach, a obecnie mogą mieć zastosowanie w walce z rakiem.

Naukowcy z MITR PŁ wchodzą w skład projektu organizowanego przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (IAEA) w Wiedniu. Uczestniczy w nim 15 laboratoriów z 12 krajów (Argentyna, Brazylia, Egipt, Iran, Malezja, Meksyk, Pakistan, Polska, Singapur, Tajlandia, USA, Włochy). Z Polski w badaniach uczestniczy też Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Ośrodek Radioizotopów POLATOM.

- Zespoły naukowców z tych krajów, wśród których liderem jest zespół amerykański, mają wspólnie nauczyć się jak precyzyjnie otrzymywać nanocząstki złota o określonych wymiarach, zbadać ich właściwości i doprowadzić do tego, żeby były stabilne w roztworze. W dalszym etapie projektu mają one być zastosowane w radioterapii do walki z nowotworami - opowiadał zastępca dyrektora Instytutu ds. naukowych dr hab. Piotr Ulański.

Nanocząstki złota mogą być stosowane w radioterapii na dwa sposoby. Pierwszy wykorzystywać może fakt, że po wprowadzeniu ich do tkanki nowotworowej, a następnie zastosowaniu radioterapii, pochłanianie promieniowania jest znacznie silniejsze w tkankach z nanocząstkami złota, niż w otaczających je zdrowych tkankach. Konieczne jest jednak "wyposażenie" nanocząstek w specjalne oligopeptydy, czyli krótkie fragmenty białek, które wykazują zdolność do łączenia się wybiórczo z komórkami rakowymi.



- Jeśli potrafilibyśmy nanocząstki złota wyposażyć tak, żeby selektywnie gromadziły się w tkance nowotworowej, to wtedy dopiero po ich podaniu pacjentowi rozpoczynałaby się radioterapia. Energia promieniowania będzie w znacznym stopniu niszczyła tkankę nowotworową, a słabiej będzie absorbowana w tkankach otaczających. Zależy nam, żeby jak najmniej szkód wywołać w organizmie człowieka podczas radioterapii - wyjaśnił łódzki naukowiec.

Według naukowców można też wytworzyć nanocząstki promieniotwórczych izotopów złota, które same, bez użycia promieniowania z zewnątrz mogą stanowić źródło promieniowania, które będzie zabijało tkankę nowotworową.

- W tym przypadku trzeba stosunkowo szybko, zanim promieniowanie tych izotopów się zmniejszy, przekształcić je w nanocząstki, zmodyfikować, żeby chciały się "chwytać" komórek nowotworowych i podać pacjentowi. Wtedy przez kilkadziesiąt godzin, a nawet kilka dni emitowane byłoby promieniowanie bezpośrednio przez cząstki złota i niepotrzebne byłoby promieniowanie zewnętrzne - uważa Ulański.

Jak zaznaczył samych nanocząstek złota, bez wyposażenia ich w przywierające do komórek rakowych oligopeptydy, nie można wstrzyknąć pacjentowi bezpośrednio w rejon guza, bowiem mają one tendencje do migracji i mogłyby wędrować po całym organizmie.

Rolą łódzkiego zespołu naukowców w tym projekcie jest dopracowanie i zoptymalizowanie procedury wytwarzania nanocząstek, których wymiary określają specjaliści od radioterapii. Opracowują także metody ich stabilizacji w roztworach.

- Przy użyciu ultradźwięków potrafimy te nanocząstki otrzymywać, potrafimy manipulować ich wielkością, stabilnością. Ta stabilizacja jest pewną sztuką i badania nad tym zagadnieniem wymagają dużo czasu i energii. Myślę, że jest już nieźle, że mamy to dość dobrze opanowane. Kolejnym etapem będzie opracowanie metody chemicznego "mocowania" do cząstek złota oligopeptydów - wyjaśnił.

Po opracowaniu procedur ich otrzymywania materiały trafią do zespołów radioterapeutycznych z Włoch, które będą je testować. Jeśli próby wypadną pozytywnie dopiero wówczas, przy współpracy ze specjalistami ze Stanów Zjednoczonych, nastąpi generowanie izotopów i przekształcanie ich w nanocząstki. - Konieczne będą wówczas badania na zwierzętach, potem badania kliniczne. To niestety potrwa wiele lat i pochłonie ogromne pieniądze - dodał naukowiec.

Równolegle łódzcy specjaliści pracują nad dostarczaniem do komórek nowotworowych izotopów promieniotwórczych za pomocą otrzymywanych metodą radiacyjną tzw. nanożeli, czyli miniaturowej odmiany znanych już m.in. z opatrunków - hydrożeli.

- To są przestrzenne sieci polimerowe, ale o bardzo małych rozmiarach. Okazuje się, że wytwarzane według opracowanej przez nas metody nanożele są biozgodne, nie szkodzą komórkom, są w stanie do nich wchodzić i po pewnym czasie z nich wychodzić - dodał łódzki specjalista. Według niego, jeśli udałoby się stworzyć hybrydę złożoną z nanożeli, przyczepionych do nich oligopeptydów oraz "kieszonek" na pojedyncze atomy izotopów promieniotwórczych, to potencjalnie mogłoby to działać podobnie jak nanocząstki złota.

- Działamy dwutorowo, bo nigdy nie ma absolutnej pewności, czy dany pomysł podparty nawet najlepszą podbudową teoretyczną, sprawdzi się w żywym organizmie, gdzie mamy do czynienia z bardzo skomplikowaną biofizyką i biochemią. Żeby zwiększyć szanse sukcesu idziemy tymi dwiema ścieżkami - dodał dr Ulański.

Projekt IAEA "Nanometryczne układy do podawania radiofarmaceutyków" ma się zakończyć w 2018 r. Dopiero wtedy - według naukowców można będzie ocenić efekty, i - jeśli będą one obiecujące - szukać sposobu finansowania badań na zwierzętach i badań klinicznych.

Kamil Szubański (PAP)

szu/ dym/
 

REKOMENDACJA
Ten materiał nie ma jeszcze opinii. Masz okazję by Twój głos pojawił się tutaj jako pierwszy! Nie czekaj - dodaj swoją opinię!

Masz swoje poglądy? Tu jest miejsce, gdzie możesz je swobodnie wyrazić!
Pisz, komentuj i dyskutuj. Pamiętaj o tym, że nie będziemy tolerować niecenzuralnych wypowiedzi i wulgaryzmów. Wymieniaj poglądy a nie obelgi. Zasady Opinii.