European Observatory for Nanomaterials

Trwają badania nad wykorzystywaniem nanoleków w coraz liczniejszych zastosowaniach leczniczych. Możliwe zastosowania obejmują skuteczniejsze dostarczanie leków i ich precyzyjne ukierunkowanie oraz zindywidualizowaną nanomedycynę, gdzie lek podawany jest pacjentowi w oparciu o jego profil genetyczny.
 

Nowo występujące nanomateriały

Nowe nanomateriały, takie jak micele z kopolimerów blokowych, polimery, nanorurki węglowe, kropki kwantowe i dendrymery, tworzone są z myślą o skuteczniejszym dostarczaniu lub ukierunkowaniu leków.

Nanorurki węglowe to heksagonalnie związane atomy węgla tworzące puste w środku walce. Obecnie bada się ich możliwe wykorzystanie do leczenia chorób, w szczególności w terapii przeciwnowotworowej, rozwoju nowych środków diagnostycznych oraz zastosowania jako biosensory. Nanorurki węglowe można wykorzystywać do precyzyjnego dostarczania leków do chorych tkanek.

Kropki kwantowe to półprzewodnikowe nanokryształy zbudowane z nieorganicznego rdzenia otoczonego metaliczną powłoką. Mogą być wykorzystywane jako nośniki leków lub fluorescencyjne znaczniki dla innych nośników, takich jak liposomy. Dzięki kropkom będzie można połączyć leczenie z obrazowaniem molekularnym do celów diagnostycznych, na przykład w pracach nad strategiami terapeutycznymi w nowotworach.

Zarówno w przypadku nanorurek, jak i kropek kwantowych istotnym problemem jest ich toksyczność. Badacze pracują obecnie nad zmniejszeniem toksyczności tych materiałów przed zastosowaniem ich w medycynie.

Dendrymery to cząsteczki o regularnej i bardzo rozgałęzionej, drzewiastej strukturze. Mają od 1 do 10 nanometrów średnicy i hydrofobową wewnętrzną przestrzeń, którą można wypełnić hydrofobowymi cząsteczkami, np. lekami przeciwnowotworowymi. Dendrymery mają większą trwałość mechaniczną niż inne nośniki, np. liposomy, ale mogą przenosić mniejszą ilość leku.
 

Teranostyka i nanomedycyna spersonalizowana

Medycyna spersonalizowana to podejście terapeutyczne dostosowane do indywidualnej charakterystyki danego pacjenta dzięki zastosowaniu takich technik, jak profilowanie molekularne. W przyszłości nanotechnologia może umożliwić leczenie zindywidualizowane. Wśród nowych nanoleków znajdują się wieloskładnikowe systemy tzw. teranostyczne, w skład których wchodzą np. zarówno cząsteczki lecznicze, jak i diagnostyczne. Taki nanosystem umożliwi rozpoznanie choroby, dostarczenie leku i monitorowanie skutków jego działania. Rozwój takich systemów może przyczynić się do osiągnięcia celu, jakim jest zindywidualizowana terapia określonych chorób.

Przyczyną intensyfikacji badań w obszarze nanomedycyny spersonalizowanej jest fakt, że niektóre choroby, np. nowotwory, są niezwykle heterogenne i istniejące leczenie sprawdza się tylko u niektórych pacjentów i na niektórych etapach choroby. Podanie pacjentowi środka teranostycznego może umożliwić monitorowanie odpowiedzi na nanolek, a cząsteczki znacznikowe pozwolą na wizualizację skutków jego działania w czasie rzeczywistym. Dzięki temu będzie można optymalnie dobrać i zindywidualizować dawkowanie i protokół dalszego leczenia.