Nanoparticelle di ossido di zinco. Per gentile concessione del National Institutes of Health.
Quindi, siamo trascorsi 42 anni nella guerra al cancro e mentre il nemico rimane formidabile, la nostra strategia si sta spostando in un'altra fase. Abbiamo attraversato l'equivalente di combattimento corpo a corpo - chirurgia - bombardamento a tappeto - radiazioni - e guerra chimica - chemioterapia.
Ora la lotta riguarda la furtività. Invece di concentrarti sulla distruzione di cellule cancerose o sull'avvelenamento, è più probabile che tu ascolti scienziati cancerogeni parlare di "cavalli di Troia" o di "strategie di occultamento" o di "inganno" del sistema immunitario. Tutti sono stratagemmi a livello cellulare nati attraverso la nanomedicina - il trattamento medico è andato molto, molto piccolo. Quanto piccolo? A livello nano, circa 5.000 particelle sarebbero larghe come un capello umano.
Non siamo il nemico
Ok, quindi siamo in un territorio al di là della comprensione qui. Ma non impicciamoci sulle dimensioni; concentriamoci sull'inganno.
L'ultimo esempio di inganno microscopico è stato presentato la scorsa settimana un articolo di ricercatori dell'Università della Pennsylvania. Uno degli aspetti più interessanti della nanomedicina è che consente agli scienziati di somministrare farmaci direttamente a un tumore invece di inondare tutto il corpo con la chemioterapia. Sfortunatamente, il sistema immunitario vede le nanoparticelle come invasori e cerca di liberarle prima che possano andare a lavorare sulle cellule tumorali.
Il trucco era far sì che le "cellule di sentinella" del sistema immunitario del corpo pensassero che le nanoparticelle che trasportavano farmaci erano cellule native, che non erano intrusi. I ricercatori hanno fatto questo attaccando a ciascuna nanoparticella una proteina presente in ogni membrana cellulare. E in parole povere, ha inviato un messaggio "non mangiarmi" alle cellule di guardia del corpo.
Il risultato, almeno nei topi, è che questa tecnica ha migliorato notevolmente il tasso di successo di due diversi tipi di nanoparticelle: una che forniva farmaci che riducono il tumore e una piena di colorante che avrebbe aiutato i medici a catturare immagini di cellule tumorali.
Nel frattempo, all'inizio di quest'anno, alcuni scienziati del Methodist Hospital Research Institute di Houston hanno annunciato di aver trovato il loro modo di far ingannare le nanoparticelle dal sistema immunitario. Hanno sviluppato una procedura per rimuovere fisicamente le membrane dai globuli bianchi attivi e drappeggiarle su nanoparticelle. E quella "strategia di occultamento" è stata sufficiente per impedire alle proteine che attivano il sistema immunitario di fare il proprio lavoro e ordinarlo di respingere gli invasori. I ricercatori ritengono che un giorno sarà possibile raccogliere i globuli bianchi di un paziente e usarli per occultare le nanoparticelle, rendendolo molto più probabile che possano raggiungere il loro obiettivo senza essere attaccati.
Per quanto magico possa sembrare tutto ciò, la nanomedicina non è priva di rischi. Molto più ricerca deve essere fatta sull'impatto a lungo termine delle nanoparticelle all'interno del corpo. Potrebbero accumularsi nei tessuti del corpo sani? E se lo facessero, che effetto avrebbe? Quelle minuscole particelle ora sembrano così piene di promesse, alla fine possono diventare tossiche?
Ancora molte domande sulla nanomedicina, ma sembra più una risposta.
Chiacchiere
Ecco altri sei modi in cui pensare in piccolo fa avanzare la medicina:
1) Ma prima rimuovi tutti i gioielli: all'Università del Minnesota, gli scienziati stanno sperimentando nanoparticelle e magneti per combattere il cancro ai polmoni. Hanno sviluppato un aerosol per inalazione che un paziente può attirare nei suoi polmoni con alcuni respiri profondi. E questo trasporta nanoparticelle di ossido di ferro nei tumori all'interno dei polmoni. Quindi, agitando un magnete fuori dal corpo, possono agitare le particelle in modo che si riscaldino abbastanza da uccidere le cellule cancerose attorno a loro.
2) Un nuovo gioco di conchiglie : Un team di ingegneri dell'UCLA ha sviluppato minuscole capsule - circa la metà delle dimensioni del batterio più piccolo - in grado di trasportare proteine nelle cellule tumorali e arrestare la crescita dei tumori. E i gusci su nanoscala si degradano in modo innocuo nelle cellule non cancerose.
3) Gold's sciocco: E a Northwestern, i ricercatori affermano di aver trovato un modo per utilizzare le nanoparticelle d'oro per combattere efficacemente il linfoma. Ingannano le cellule del linfoma nel pensare che contengono lipoproteine ad alta densità (HDL), di cui le cellule hanno bisogno per sopravvivere. Le nanoparticelle d'oro si legano alle cellule tumorali e le fanno morire di colesterolo.
4) Molto meglio della colla Krazy : in Germania, gli scienziati hanno inventato una pasta fatta di nanoparticelle che secondo loro possono far riparare le ossa rotte più velocemente. La pasta contiene due geni del fattore di crescita che entrano nelle cellule e accelerano la guarigione ossea.
5) Purtroppo, non può aiutarti a trovare i medicinali che hai lasciato cadere sul pavimento: anche se tecnicamente non la nanomedicina, una piccola pillola intelligente che traccia se le persone stanno assumendo correttamente i loro farmaci potrebbe presto essere sul mercato. Approvata dalla FDA lo scorso anno, la pillola contiene un minuscolo sensore che interagisce con il fluido dello stomaco e invia un segnale a un cerotto sul corpo di una persona. Assunta con un vero farmaco, la pillola intelligente trasmette informazioni sull'altro med, in particolare quando è stato ingerito, a uno smartphone. Ma invia anche dati fisiologici, tra cui frequenza cardiaca e livello di attività.
6) Il calore corporeo è andato male: sulla stessa linea, i pompieri in Australia hanno iniziato a prendere una piccola capsula per proteggerli dal calore. I sensori nella pillola sono in grado di misurare la temperatura corporea interna in tempo reale e di trasmettere tali dati a uno smartphone. E ciò ha portato a cambiamenti nei modelli di lavoro dei pompieri, compreso il periodo di tempo in cui sono esposti agli incendi.
Bonus video: non sei ancora chiaro sulla nanomedicina? Ecco un discorso TED su come viene usato per combattere il cancro da Mark Davis, uno dei maggiori esperti in materia e un ingegnere chimico presso il California Institute of Technology.
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