Nanocząstki mogą zastąpić toksyczny dla nerek środek kontrastujący, który pozwala wykrywać nowotwory w rezonansie magnetycznym. Fluorescencyjne nanostruktury są skuteczne nie tylko w diagnostyce, ale i w biopsjach, co potwierdziły badania na zwierzętach prowadzone w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego.
Obecnie podczas rezonansu magnetycznego lekarze wykorzystują jako środek kontrastujący gadolin. Pierwiastek ten ma jednak toksyczny wpływ na nerki i kumuluje się w układzie nerwowym. Nie ma jednak innego. Dr hab. Michał Godlewski (na fot.) z Katedry Nauk Fizjologicznych Instytutu Medycyny Weterynaryjnej SGGW wraz z zespołem we współpracy z Weterynaryjnym Centrum Badawczym poszukują takiego związku, który byłby na tyle obojętny dla organizmu, że można by go stosować w badaniach przesiewowych.
Zdaniem dr. hab. Godlewskiego, zamiennikiem gadolinu mogłyby być nanocząstki, które mogłyby pomóc w walce z rakiem. Kilka lat wcześniej prowadził wraz z uczonymi z Instytutu Fizyki PAN badania nad nanostrukturami fluoroscencyjnymi. Naukowcy mieli wówczas inne cele badawcze, lecz zaobserwowali, że nanocząstki podane zwierzęciu doświadczalnemu przechodzą do każdego narządu oraz pokonują barierę krew-mózg.
Podczas kolejnych badań okazało się, że nanomateriały świetnie się wchłaniają, a jednocześnie są sprawnie usuwane przez systemy, które utrzymują organizm w równowadze biologicznej (homeostazie). Teraz te badania dr Godlewski chciałby wykorzystać do walki z rakiem.
– Środowisko nowotworu – guza zachowuje się zupełnie inaczej niż inne tkanki. Mamy do czynienia z szybkim narastaniem naczyń, które mają bardzo luźną strukturę. Przez nią bez problemu mogą przenikać różne substancje. Dodatkowo w guzie nie powstają naczynia limfatyczne, co powoduje, że nie ma systemu odprowadzającego. Dzięki temu wyznakowanie guza jest ułatwione. Fluorescencyjne i magnetyczne nanocząstki dotrą do guza i tam nastąpi ich kumulacja. Podczas badania rezonansem magnetycznym łatwo dostrzec takie skupisko. Oznacza to, że właśnie tam znajduje się nowotwór – wyjaśnia naukowiec.
Jego zdaniem, nanocząstki można wykorzystać również w biopsji oraz operacjach wspomaganych fluorescencyjnie.
– Są już systemy połączone z optyczną wizualizacją, za pomocą których jesteśmy w stanie zobaczyć, czy na pewno pobieramy materiał, o który nam chodzi. Nanocząstki można też wykorzystać w trakcie operacji, aby rozgraniczyć obszar zdrowej tkanki i naciekania raka. To jest ważne szczególnie w przypadku nowotworów mózgu. Wycina się go, ale nie w całości: zostawia się jego część, szczególnie w przypadkach, gdy bardzo nacieka w niezbędne do życia rejony mózgu. Tak jak w normalnej tkance nie możemy sobie pozwolić na wycięcie dużego obszaru. W mózgu ten margines jest z konieczności jak najmniejszy – tłumaczy dr Godlewski.
Naukowcy z SGGW wykonali serię udanych doświadczeń na zwierzętach. Na razie wszystkie badania pokazały, że przy zastosowanych dawkach, mieszczących się w zakresie dopuszczalnych europejskich norm dziennego spożycia substancji, skutków ubocznych nie było.
Do zastosowań nanocząstek w diagnostyce u ludzi droga jeszcze daleka. Na razie komisje bioetyczne w Polsce nie wyraziły zgody na to, żeby takie badania zostały przeprowadzone na ludziach. Są też, co w takich wypadkach oczywiste, problemy finansowe. Próby kliniczne są drogie, a chętnych do ich finansowania na razie brak.
JK
(Źródło: PAP – Nauka w Polsce)