Нанотехнологии на службе медицины

В области наноисследований Швеция находится на переднем крае международной науки, успешные исследовательские проекты осуществляются в ряде университетских центров. Один из них – Лаборатория имени Ангстрёмов Упсальского университета, где группа ученых под руководством Марии Стрёмме занимается новыми приложениями нанотехнологий в области медицины, в частности, для диагностических тестов домашнего применения и для использования наночастиц в качестве носителей лекарственных средств.

Мария Стрёмме

Нанотехнологии работают со структурами частиц, величиной не более пары сот нанометров (1 нм равен одной миллионной доле миллиметра). Это позволяет, например, модифицировать и создавать структуры так называемых носителей лекарственных средств с заданными свойствами. Такие носители лучше предохраняют лекарственные вещества от разложения при хранении в условиях повышенной влажности.

Новые лекарственные носители

Мария Стрёмме характеризует нанотехнологию как междисциплинарный инструментарий. Сама она – физик, работает в Лаборатории Ангстрёмов. Несмотря на свою молодость, она вот уже пару лет является профессором нанотехнологии. В отрасли науки, стремящейся понять и научиться изменять, иначе говоря, конструировать структуры различных материалов с заданными свойствами, физика материалов является фундаментальной дисциплиной.

Группа ученых под ее руководством занимается, в частности, разработкой новых видов лекарственных носителей, используемых в медицине для доставки лекарственных веществ к клеткам организма. Носители лекарственных средств можно уподобить миниатюрным тачкам, заполняемым лекарственным веществом, которые затем, оказавшись внутри клеток, опрокидываются и сбрасывают свой груз.

Эти новые лекарственные носители представляют собой полупористые частицы кремния. В поры, имеющиеся в их структуре, можно закладывать подлежащее переносу вещество.

Новые способы доставки лекарственных веществ

Мы провели опыты с живыми клетками, показавшие, что частицы эффективно усваиваются ими. Внедрение наночастиц кремния в клиническую практику в принципе возможно уже года через три, но сначала нам нужно точно установить, как они разлагаются и нет ли у них каких-либо токсических эффектов, – объясняет Мария Стрёмме.

Лекарства, не боящиеся влаги

Еще одно направление исследований по повышению эффективности лекарственных средств связано с модификацией поверхности или структуры вспомогательного вещества в составе таблеток, то есть вещества, не являющегося активным. Иными словами, связующего вещества, которое отчасти служит для придания таблетке формы, отчасти же обеспечивает ее разложение в кишечнике. Обычно для таких целей используется микрокристаллическая целлюлоза.

Однако у этого связующего вещества есть один недостаток. Микрокристаллическая целлюлоза является проводником влаги, от воздействия которой может ухудшиться действие лекарственного вещества. Чтобы этого избежать, научная группа Марии Стрёмме модифицировала наноструктуру целлюлозы таким образом, чтобы целлюлозное волокно лучше связывало воду, повышая тем самым влагостойкость активно действующего вещества.

Модификация структурных свойств поверхности таблеток

В настоящее время проводится апробация этого метода с целью дальнейшего коммерческого использования на опытном предприятии в Нью-Джерси, США, в сотрудничестве с крупной многонациональной корпорацией.

Медицинские диагностические тесты домашнего применения

В сотрудничестве с Каролинским институтом и Королевским технологическим институтом в Стокгольме группа под руководством Марии Стрёмме осуществляет проект в области иммунологии, цель которого – выявить, как имунная защита реагирует на наночастицы.

Еще одно направление проводимых ею исследований – разработка диагностической платформы для медицинских тестов домашнего применения. Таких тестов пока еще совсем немного. На основе нанотехнологии можно создать тесты, которые позволят определять наличие в организме каких угодно биомолекул.

Например, с помощью купленного в аптеке теста можно будет самому узнать, нужно ли лечить свою ангину антибиотиками. Она считает, что развитие этой формы диагностики не только позволит каждому лучше следить за своим здоровьем, но и уменьшит нагрузку системы мединского обслуживания.

Всякое ли знание – благо?

Легко говорить о преимуществах новой технологии. Значение нанотехнологии для будущего общественного развития сравнивают с той ролью, какую сыграл компьютер или, в свое время, автомобиль и железные дороги. Однако, по словам Марии Стрёмме, с ней сопряжены и несомненные опасности. Исследователи пока еще не создали инструментарий, который необходим для оценки рисков, связанных с нанотехнологией. Такие разработки на три-четыре года отстоят по времени от собственно создания наноматериалов.

В ближайшем будущем понадобится глубокая этическая дискуссия, а равным образом и законодательство, которые определят, для каких целей надлежит использовать новую технологию. Всегда ли этически оправдано получение того знания, которое она может обеспечить? Скажем, хорошо ли, если мы создадим тест домашнего применения для распознавания болезни Альцгеймера? И как насчет доступа работодателей и страховых компаний к такой информации?

Группа Марии Стрёмме сотрудничает и с промышленностью. Совместно с фармацевтическими компаниями она получила патент на наноструктурные носители лекарственных веществ и теперь ищет источники финансирования для работ по созданию конкретных носителей.

Ева Седерквист

http://www.sweden.se/…__16101.aspx

В статье наглядно показано, каким образом и в каких областях можно использовать НТ для целенаправленной доставки лекарственных препаратов и для разработки индивидуальных тестов. Вот основные направления практического применения НТ в медицине, с которых можно было бы начать и нашим медикам…