ODSTRIHNÚŤ ODPAD

Podľa profesora Kostasa Kostarelosa, experta na nanotechnológie z Manchesterskej univerzity, je uvedený prístup dobrým odrazovým mostíkom, zatiaľ to však nie je ideálne. Výskumníkom sa nedarí zabezpečiť, aby sa nanočastice dostali priamo do rakovinových buniek, a nie inam.

Pri tejto liečbe obsahuje jedna kvapka liečiva milióny nanočastíc, no podľa Kostarelosa je zatiaľ otázkou náhody, či sa tieto kvapky vôbec dostanú do kontaktu s rakovinovými bunkami alebo skončia v moči. „Snažíme sa proces vylepšovať,“ hovorí Kostarelos.

Kostas Kostarelos je súčasťou výskumného tímu, ktorý vyvíja magnetické nanočastice, ktoré majú „doplávať“ len tam, kde sú potrebné. Usmerňovať ich budú zmeny vonkajšieho magnetického poľa. Iným spôsobom, ako pomôcť nanočasticiam pri navigácii, by mohlo byť navádzanie teplom.

Tkanivo, na ktoré potrebujete zaútočiť, sa zohreje a zvyšok práce vykonajú presne zacielené „nanorakety“. Alternatívou by mohlo byť – aspoň v prípade niektorých častí oka – navádzať nanočastice zabíjajúce bunky alebo obsahujúce liečivá prostredníc- tvom svetla. Kostarelosov tím sa snaží vyvinúť paletu nanonástrojov, ktoré môžu lekári použiť v závislosti od kon- krétneho zdravotného problému.

Zabíjanie zlých buniek alebo doručovanie liečiva presne tam, kde je to potrebné, nám môžu pomôcť zbaviť sa ochorení. Pri našej snahe dosiahnuť mimoriadne pokročilý vek však majú nanotechnológie ešte väčší potenciál. Predstavte si, že by ste boli schopní vymazať gén, ktorý spôsobuje vašu náchylnosť na niektoré ochorenie.

Zoznámte sa s profesorom Gangom Baom, expertom na nanotechnológie z Technologického inštitútu v Georgii v USA a riaditeľom Nanomedicínskeho centra pre nukleoproteínové stroje. Členovia jeho tímu vyvíjajú technológiu schopnú opravovať poškodené gény.

Začínajú jednoducho – s ochoreniami spôsobenými jedinou mutáciou DNA. Ich prvým cieľom je kosáčikovitá anémia – ochorenie krvi, ktoré spôsobuje predčasnú smrť. Vyvíjaný postup by však mohol pomôcť opraviť akékoľvek mutácie génov, ktoré spôsobujú ochorenia, a to aj u zdravých ľudí, teda skôr, ako napáchajú nejakú škodu.

Ak dochádza k poškodeniu oboch vlákien DNA, telo ich neustále opravuje. Baov tím využil jeden z opravných mechanizmov, ktorý vyvinula samotná príroda, a to homologickú rekombináciu. Tento mechanizmus vezme časť zdravého vlákna DNA a použije ho ako šablónu, aby k oprave DNA došlo vďaka použitiu správnej génovej sekvencie. Pri liečbe kosáčikovitej anémie

používa Baov tím vzorku kmeňových buniek z pacientovej kostnej drene. Do nich vpichne laboratórne vytvorené proteíny, ktoré dokážu identifikovať poškodené časti DNA a „odstrihnúť“ ich.

Potom šablóna správnej génovej sekvencie, ktorú priniesli umelo vytvorené proteíny, pomôže DNA vytvoriť si novú, nezmutovanú sekciu. Opravené kmeňové bunky je následne možné vrátiť späť do kostnej drene a choroba je vyliečená – pravda, na ľuďoch sa postup zatiaľ netestoval.

Baov tím nielenže vytvoril uvedené proteíny, ale aj použil nanotechnológie, aby zhotovil súpravu kremíkových injekčných ihiel nanometrickej veľkosti, z ktorých každá umožňuje vpich do jednej kmeňovej bunky.

Ihly zhotovuje rovnakým postupom, aký sa používa na vytváranie komplikovaných polovodičových výpočtových zariadení. Schopnosť naraz vpichnúť liečivo do tisícov buniek dramaticky urýchľuje postup liečby.

Profesor Bao dúfa, že v najbližších rokoch sa tento postup bude môcť aj klinicky testovať. Potenciál predĺženia ľudského života je totiž obrovský. „Dokážeme presne upravovať genóm,“ hovorí. „Ak by sme zistili, že za starnutie zodpovedá nejaký gén, dokázali by sme ho upraviť tak, aby sme tento proces spomalili.“ Taký gén sa však objaviť nepodarilo. Zatiaľ…

Kostarelos si myslí, že jedného dňa budeme nanotechnológie využívať na to, aby sme zmenili smartfóny na senzory schopné určiť zo vzoriek slín alebo z dychu, či trpíme ochoreniami, ktoré Baova technológia potom dokáže vyliečiť.