В научно-фантастическом фильме 1966 года «Фантастическое путешествие» команда врачей уменьшилась в размерах и путешествовала на крошечной подводной лодке через тело русского ученого, чтобы удалить тромб из его мозга. Хотя наука еще не придумала, как уменьшить размер врачей, она смогла создать инструменты для лечения рака и других заболеваний размером меньше человеческой клетки.
Процессы внутри нашего организма, вызывающие рак, происходят в наномасштабе - размером от 1 до 100 нанометров. Чтобы дать вам представление о том, насколько это мало, человеческий волос имеет ширину около 100 000 нанометров.
Нанотехнологии диагностируют и лечат болезни на очень маленьком уровне. Он использует наночастицы - частицы, которые в 100–10 000 раз меньше человеческих клеток. Их небольшой размер помогает им обнаруживать и убивать рак более точно, чем современные методы лечения рака.
Как нанотехнологии диагностируют рак?
Сегодня врачи часто назначают визуализирующие исследования, такие как рентген, компьютерная томография и магнитно-резонансная томография, чтобы помочь диагностировать рак. Но эти тесты могут обнаружить болезнь только тогда, когда она станет достаточно большой, чтобы ее увидеть. К тому времени рак может многократно копировать себя и распространяться на другие части тела. Эти сканирования также не могут показать, является ли опухоль раком или нет. Обычно вам нужна биопсия, чтобы знать наверняка.
Из-за своего небольшого размера нанотехнологии могут обнаруживать изменения в очень небольшом количестве клеток. Он может определить разницу между нормальными и раковыми клетками. И может перейти в рак на самых ранних стадиях, когда клетки только начали делиться и рак легче вылечить.
Нанотехнологии могут облегчить визуализацию опухолей. Покрытие наночастиц антителами или другими веществами помогает им находить раковые клетки и прикрепляться к ним. Частицы также могут быть покрыты веществами, посылающими сигнал при обнаружении рака. Например, наночастицы, сделанные из оксида железа, связываются с раковыми клетками и посылают сильный сигнал, который подсвечивает рак на МРТ-сканировании.
Нанотехнологии также могут помочь врачам обнаружить рак в образцах крови или тканей. Он может обнаруживать фрагменты раковых клеток или ДНК, которые слишком малы для обнаружения современными тестами.
Как нанотехнологии лечат рак?
Нанотехнологии могут помочь сделать лечение рака более безопасным и точным.
Специально разработанные наночастицы доставляют лекарства, такие как химиотерапия, прямо в опухоль. Они не выпускают лекарство, пока не доберутся до него. Это не позволяет лекарствам повреждать здоровые ткани вокруг опухоли. Это повреждение вызывает побочные эффекты.
Небольшой размер наночастиц позволяет им доставлять лекарства в труднодоступные участки тела. Одним из примеров является гематоэнцефалический барьер, который предотвращает попадание токсичных веществ в мозг. Он также блокирует некоторые лекарства. Наночастицы достаточно малы, чтобы преодолеть этот барьер, что делает их полезным средством для лечения рака мозга.
Используются ли сейчас нанотехнологии?
Врачи используют нанотехнологии для лечения рака уже более десяти лет. Два одобренных метода лечения - Abraxane и Doxil - помогают химиотерапевтическим препаратам работать лучше.
Abraxane представляет собой наночастицу, состоящую из белкового альбумина, присоединенного к химиопрепарату доцетакселу. Он останавливает деление раковых клеток. Abraxane лечит распространенный рак молочной железы и поджелудочной железы, а также немелкоклеточный рак легкого.
Доксил - это химиопрепарат доксорубицин, завернутый в липосому, жировой мешок. Он разрушает раковые гены, поэтому раковые клетки не могут делиться. Доксил лечит рак яичников, множественную миелому и саркому Капоши.
Исследователи изучают другие нанотехнологические методы лечения в клинических испытаниях. Некоторые из этих методов лечения заключают токсичные препараты в наночастицы, чтобы сделать их более безопасными или помочь лекарству пережить путешествие по кровотоку. Однажды наночастицы также смогут доставлять радиацию раку.
Есть ли у нанотехнологий для лечения рака побочные эффекты?
Нанотехнологии более точно воздействуют на раковые клетки, чтобы щадить здоровые ткани. Теоретически он должен вызывать меньше побочных эффектов, чем современные методы лечения, такие как химиотерапия и облучение.
Существующие препараты на основе нанотехнологий, такие как Abraxane и Doxil, вызывают побочные эффекты, такие как потеря веса, тошнота и диарея. Но эти проблемы могут быть связаны с содержащимися в них химиотерапевтическими препаратами. Исследователи должны больше узнать о побочных эффектах этих методов лечения, изучая их в ходе клинических испытаний.