Uus nanorelv ründab vähki

Uus klass spetsiaalselt vähivastaseks võitluseks mõeldud nanoosakesi kannavad nime dendrimeerid. Nad peaksid suutma vähiraku identifitseerida, sellesse tungida ning lõpuks ta ka tappa. Vastavate osakeste uurimise ja arendamisega tegelevad Michigani ülikooli teadlased doktor James Bakeri juhtimisel.

Dendrimeeri harud võivad olla seotud väga mitmesuguste molekulidega, milleks võivad olla näiteks molekulid, mis vähirakke identifitseerivad. Samuti saab dendrimeere kasutada vähiraku kasvu pidurdavate või seda tapvate ravimite kohaletoimetamiseks, vahendas Technology Review.

Osakesed on erilised selle poolest, et nad ründavad vähirakke mitmel eri viisil. Dendrimeeri oluliseks osaks on nanomeetri (miljardik meetrist) suurused kullatükikesed. Kui vähirakku koguneb piisav arv dendrimeere, saab rakke infrapunalaseriga kiiritades kullatükke kuumutada, mis peaks lõpptulemusena raku tapma.

"Seega suudavad nanooskesed tappa kasvaja nii keemilisi kui ka füüsikalisi meetodeid kasutades," ütles Michigani ülikooli teadlane Xiangyang Shi.

Ajakirjas Small avaldatud artiklis kirjeldavad teadlased, kuidas nad laboritingimustes dendrimeere kasutasid. Dendrimeeridega seoti värvaine ning foolhappe molekul. Esimene selleks, et rakku tunginud dendrimeere oleks võimalik tuvastada ning teine seetõttu, et vähirakul on tunduvalt enam foolhappe retseptoreid kui tavalisel rakul. Vaid paari nanomeetri suurustele osakestele ei olnud mingi probleem pärast retseptoriga seostumist läbi rakumembraani tungida.

Mikroskoobi ja värvaine abil suutsid teadlased rakku tunginud dendrimeere näha. Kuld molekuli koostises võimendas kontrasti veelgi. Selgus, et dendrimeerid kogunevad peamiselt rakuorganellidesse, mida nimetatakse lüsosoomideks. "Meie kaugemaks eesmärgiks on luua osakesed, mis suudaksid liikuda vähirakku ning muuta raku genoomi nii, et vähki tekitav onkogeen saaks välja lülitatud, jättes kõik muu puutumata," ütles Baker.

Enne seda tuleb aga teadlastel ületada palju takistusi ning tõestada, et nende meetod töötab nii nagu vaja ega oma märkimisväärseid soovimatuid kõrvalmõjusid. Idee iseenesest ei ole uus. Paljud uurimisrühmad on loonud multifunktsionaalseid nanoosakesi, mis suudavad kanda mitmesuguseid ravimeid või värvaineid ning otsida vähirakke. Selleks, et ravimit saaks tõepoolest kasutada vähi ravimiseks, peavad olema täidetud teatud tingimused: nanoosakesed peaksid tegelema ainult vähirakkudega; kõik nanoosakesed, mis vähirakkudesse ei kogune, peaks saama organismist kiirelt eemaldatud; nanoosakesed ei tohi tekitada inimese organismis immuunvastust.

Vähirakkude identifitseerimine pole aga sugugi lihtne ülesanne. Ravimi viimine täpselt sinna, kuhu vaja, on läbi ajaloo olnud üks hoomamatult keeruline ülesanne, ütles Mauro Ferrari Texase ülikoolist. "Et uued osakesed saavad seostuda väga erinevate molekulidega, võib see isegi olla võimalik, kuid vastuse sellele saame siiski alles siis, kui viiakse läbi testid inimestega. Laboris võib vähirakke identifitseerida miljonil eri viisil, kuid kanda see tehnika üle reaalsete inimeste ja loomadega tehtud katsetesse on osutunud äärmiselt keeruliseks ülesandeks," märkis ta.

Baker aga usub, et tema dendrimeerid saavad selle trikiga hakkama. 2005. aastal hiirte peal läbiviidud uurimuses näitas tema meeskond, et ilma kullaosakeseta dendrimeerid suutsid valida sihtmärkideks just vähirakud. Nüüd testitakse uusi "kuldseid" dendrimeere, mis Bakeri arvates peaksid töötama vähemalt sama hästi.

Dendrimeerid on niivõrd väiksed, et nende kehast eemaldamine ei tohiks kujuneda oluliseks probleemiks. Et osakesed on väiksemad, kui paljud teised vähi ravimiseks loodud nanoosakesed, ei tohiks nad Bakeri sõnul koguneda maksa, neerudesse ega kopsudesse.

Mauro Ferrari sõnul on aga suurimaks probleemiks organismi kaitsereaktsioon. Kui õnnestuks luua osakesed, mis suudaksid bioloogilised kaitsebarjäärid ületada ning mitte tekitada immuunvastust, siis oleks meil tegemist tõelise läbimurdega.