Της Αναστασιας Παππα

Νανοφυσαλίδες και ερευνητικά νανοοχήματα μπορούν να γίνουν αποτελεσματικά εργαλεία στην αντιμετώπιση του καρκίνου. Με κλίμακα μόλις το ένα χιλιοστό της διαμέτρου μιας ανθρώπινης τρίχας, η νανοτεχνολογία δημιουργεί μοναδικά εργαλεία για τη στόχευση καρκινικών κυττάρων. Η ερευνητική δραστηριότητα σε αυτόν τον τομέα είναι έντονη, ενώ μόλις πρόσφατα δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες από τις Ηνωμένες Πολιτείες παρουσίασαν αξιοσημείωτα επιτεύγματα στον δρόμο προς τη μετατροπή της νανοτεχνολογίας σε πραγματικό εργαλείο διάγνωσης και θεραπείας στην ιατρική.

«Κοινός παρονομαστής των δύο ερευνών είναι ότι η νανοτεχνολογία προσφέρει τη δυνατότητα στόχευσης των προσβεβλημένων κυττάρων χωρίς να επηρεαστούν τα υγιή», τονίζει ο δρ Νικόλαος Κονοφάος, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Αιγαίου με ερευνητική δραστηριότητα στη μικρο- και νανοηλεκτρονική.

Η πρώτη ομάδα χρησιμοποίησε λέιζερ για να δημιουργήσει νανοφυσαλίδες που κατά την έκρηξή τους καταστρέφουν τα προσβεβλημένα κύτταρα. «Ουσιαστικά πρόκειται για νανοσωματίδια χρυσού τα οποία κατευθύνονται σε μη υγιή κύτταρα-στόχους και ενεργοποιούνται με τη βοήθεια ενός παλμικού λέιζερ, δημιουργώντας φυσαλίδα που εκρήγνυται καταστρέφοντάς τα», εξηγεί ο δρ Κονοφάος. Τη διαδικασία αυτή μπορεί να την παρακολουθήσει κανείς μόνο με υψηλής ανάλυσης μικροσκόπια. Οι ερευνητές τοποθέτησαν αντισώματα στα νανοσωματίδια, στόχευσαν καρκινικά κύτταρα και είδαν ότι με την τεχνική των φυσαλίδων απελευθερώνονται τα αντισώματα καταστρέφοντάς τα.

Παράλληλα, η ομάδα από το Κέντρο Βιομοριακής Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ δημιούργησε νανοοχήματα, τα οποία μπορούν να τα πλοηγήσουν με ακρίβεια και να τα προσκολλούν σε προσβεβλημένα κύτταρα. Εκεί απελευθερώνουν αντισώματα για να τα καταστρέψουν. «Τα νανοοχήματα είναι στην πραγματικότητα νανορομπότ που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες», λέει ο κ. Κονοφάος, τονίζοντας ότι «αυτή η έρευνα είναι πολύ σημαντική, καθώς φαίνεται ότι οι ερευνητές πετυχαίνουν όχι μόνο να καθοδηγήσουν τα νανοοχήματα με μεγάλη ακρίβεια, αλλά και να επικοινωνούν με αυτά».

Αν και η χρήση των νανορομπότ στην ιατρική εξετάζεται για πολλά χρόνια, η επικοινωνία των ρομπότ μεταξύ τους ή με τον χειριστή είναι ένας τομέας που τώρα αποκτά δυναμική. Και είναι αυτό το κομμάτι της επικοινωνίας που θα κάνει τη νανοτεχνολογία εξαιρετικά χρήσιμη στην ιατρική, καθώς θα επιτρέψει στους ερευνητές να αποκτούν σε πραγματικό χρόνο μια εικόνα για την κατάσταση της προσβεβλημένης περιοχής, αλλά και για τα αποτέλεσμα των ενεργειών των ρομπότ.

H καινοτομία των ερευνητών στο Μπέρκλεϊ βρίσκεται στο γεγονός ότι τα συγκεκριμένα οχήματα όχι μόνον αναγνωρίζουν και προσκολλούν σε προσβεβλημένα κύτταρα, αλλά μπορούν να ενημερώσουν τους ερευνητές για το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται και την κατάσταση γειτονικών κυττάρων.

Η ιδιαιτέρως τραχεία επιφάνεια των νανοοχημάτων τούς επιτρέπει να προσκολλούν στην επιφάνεια των κυττάρων, ενώ παράλληλα μπορούν να αναγνωρίζουν το είδος των μορίων σε αυτήν και να στέλνουν την πληροφορία στους ερευνητές. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στους ερευνητές να αποκτούν μια εικόνα για την κατάσταση του κυττάρου, αλλά και πώς αυτό ανταποκρίνεται στη θεραπεία.

Αυτή η μοναδική ικανότητα στόχευσης που προσφέρει η νανοτεχνολογία έχει τραβήξει την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας και αρκετή χρηματοδότηση, καθώς επιτρέπει τη θεραπεία ασθενειών, όπως διάφορες μορφές καρκίνων, χωρίς την ταυτόχρονη καταστροφή υγιών κυττάρων, κάτι που συμβαίνει με τη χημειοθεραπεία. Είναι επίσης θεραπείες λιγότερο επώδυνες και περισσότερο αποτελεσματικές για τον ασθενή. Είναι όμως η νανοτεχνολογία το άγιο δισκοπότηρο της καταπολέμησης ασθενειών που ταλαιπωρούν την ανθρωπότητα; Και πότε θα δούμε ευρεία χρήση τους στην ιατρική; Σύμφωνα με τον κ. Κονοφάο, «αν και η νανοτεχνολογία είναι μια πολλά υποσχόμενη επιστήμη, απαιτείται διεπιστημονική προσέγγιση και αυτό αναπόφευκτα δημιουργεί καθυστερήσεις». Σε κάθε ερευνητική ομάδα, για την ανάπτυξη τεχνικών που θα έχουν εφαρμογή στην ιατρική, απασχολούνται ερευνητές από πολλές ειδικότητες, φυσικοί, χημικοί, ειδικοί της πληροφορικής, βιολόγοι, ενώ σε επόμενο στάδιο απαιτείται και η συνεισφορά ιατρών. Ο συντονισμός ενός τέτοιου προγράμματος δεν είναι εύκολος καθώς θα πρέπει πρώτα να καθοριστεί μια κοινή γλώσσα επικοινωνίας και να υπάρχει από όλες τις πλευρές κατανόηση των αναγκών της κάθε επιστήμης. Επιπλέον, όπως κάθε διαγνωστική και θεραπευτική μέθοδος στην ιατρική, οι τεχνικές που αναπτύσσονται θα πρέπει να δοκιμαστούν για την αποτελεσματικότητά τους πριν προσφερθούν σε ασθενείς ως διαγνωστικά εργαλεία και θεραπείες. Είναι λοιπόν μακρύς ο δρόμος προς την ευρεία χρήση τους στην ιατρική; Αν και υπάρχουν ήδη κάποια προγράμματα που χρησιμοποιούν τη νανοτεχνολογία σε πιλοτικό επίπεδο, η επιστημονική κοινότητα αναμένει ευρύτερη χρήση της σε 10 με 15 χρόνια.