უახლესი ნანოტექნოლოგიური მიღწევები კიბოს მკურნალობაში
ამ სტატიაში
მსოფლიოში სიცოცხლის დაკარგვისა და ცხოვრების დაბალი ხარისხის ერთ-ერთი წამყვანი მიზეზი კიბოდაავადებათა ჯგუფია, რომელსაც ახასიათებს უჯრედების უკონტროლო გამრავლება და სხეულის სხვა ნაწილებშიც გავრცელება. მიუხედავად იმისა, რომ კიბოს მკურნალობაში გამოიყენება სხვადასხვა სტრატეგია დაავადების გავრცელებასთან გამკლავებისთვის, ცხოვრების ხარისხის გასაუმჯობესებლად და სიცოცხლის დანაკარგის შესამცირებლად, დიაგნოსტიკასა და მკურნალობაში ჯერ კიდევ არსებობს შესავსები ხარვეზები. ოპტიმალური მკურნალობის უზრუნველსაყოფად, კიბოს უჯრედების ადრეული აღმოჩენისა და გვერდითი მოვლენების შემცირებისთვის გადადგმულ ნაბიჯებს შორის ნანოტექნოლოგიური სტრატეგიებიც არის.
ნანოტექნოლოგია, ნივთიერების ატომურ და მოლეკულურ დონეზე კონტროლია და მეცნიერების შედარებით ახალი დარგია. ნანოტექნოლოგია ასევე განისაზღვრება, როგორც „სულ მცირე ერთი განზომილების ზომით 1 ნანომეტრიდან 100 ნანომეტრამდეა ფარგლებში არსებული ნივთიერების კონტროლი“.
1 ნანომეტრი 1 მეტრის მემილიარდედია. 1 ნანომეტრი= 0,000000001 ან 10-9 მეტრადაც გამოისახება.
როგორ გამოიყენება ნანოტექნოლოგია კიბოს დროს?
იდეალური გადამტანი
ნანოტექნოლოგიაზე დაფუძნებული იმუნოთერაპიული აგენტები კიბოს სხვადასხვა ტიპის დროს გამოიყენება ისეთი მიზნებით, როგორიცაა სამიზნე უბანში ჯანსაღი უჯრედების დაცვა და კიბოს უჯრედების შეჭრის შემცირება. ანალოგიური მიზნით კლასიკური ქიმიოთერაპიის ნანოტექნოლოგიურმა ფორმებმაც უკვე დაიმკვიდრა ადგილი ონკოლოგიურ პრაქტიკაში; მაგალითად, Abraxane. ბიოლოგიური სტრუქტურის გამო ნანომასალებს უჯრედული ბარიერების ადვილად გადალახვა და აქტიური თუ პასიური დამიზნება შეუძლია. ისეთი ნანომასალები, როგორიცაა ნანომილები, პოლიმერული მიცელები და ლიპოსომები, გამოიყენება წამლების შემუშავების დროსაც, რადგან კიბოს დიაგნოსტიკასა და მკურნალობაში მნიშვნელოვანი ფარმაკოლოგიური სარგებელი აქვს. გამოყენება მხოლოდ კიბოთი არ შემოიფარგლება: BioNTech და Moderna კომპანიების კორონავირუსის ვაქცინებითავიანთ მოქმედ ნივთიერებებს, mRNA-ებს, ნანოტექნოლოგიით მომზადებული ლიპოსომებით გადააქვს.
ფართოდ გამოყენებული ნანომასალები დიაგნოსტიკური და სამკურნალო დანიშნულების მიხედვით ასე შეიძლება დაჯგუფდეს:
- დიაგნოსტიკა;
- კვანტური წერტილები
- Nanoshells (ნანოგარსები)
- ოქროს ნანონაწილაკები
- მკურნალობა;
- ლიპოსომები
- ნახშირბადის ნანომილები
- პოლიმერული მიცელები
- დენდრიმერები
- კვანტური წერტილები
ნანოტექნოლოგიური მეთოდები კიბოს გენურ თერაპიაში
ბოლო წლებში მრავალმა მიდგომამ აჩვენა, რომ კიბოს უჯრედებში სიმსივნის პროგრესირების მნიშვნელოვანი ფაქტორების ჩახშობამ ან იმ გენების გამორთვამ, რომლებიც კიბოსთან დაკავშირებულ იმუნურ უჯრედებს თრგუნავს, შეიძლება სიმსივნის წინააღმდეგ ეფექტიანი იმუნური პასუხი გამოიწვიოს.
ნანომასალები კიბოს ან იმუნურ უჯრედებში იმუნური პასუხის მოსაწესრიგებელი siRNA-ების მისატანად გამოიყენება, როგორც „ტროას ცხენი“. სიმსივნურ უჯრედებზე დამიზნებული siRNA ნანოთერაპიული საშუალებები ყურადღებას ამახვილებს იმუნური საკონტროლო წერტილების (იმუნური საკონტროლო წერტილის ცილების), „არ შემჭამო“ სიგნალების, ანთების საწინააღმდეგო ციტოკინებისა და სხვა ფაქტორების დაქვეითებულ რეგულაციაზე, რათა სიმსივნის საწინააღმდეგო იმუნური პასუხი გამოიწვიოს.
მაგალითად, P-გლიკოპროტეინი (P-gp) წამლისადმი რეზისტენტულ კიბოს უჯრედებში წამლის გადინებას იწვევს, რაც საჭირო დოზას ზრდის და ნორმალურ უჯრედებს აზიანებს. ამიტომ P-gp mRNA-ზე დამიზნებული siRNA მკურნალობის ეფექტის მაქსიმიზაციისთვის შეიძლება კიბოს საწინააღმდეგო ნივთიერებებთან ერთად გამოიყენებოდეს. მელანომის სამკურნალოდ არსებობს გამოყენებები, რომლებშიც კიბოს საწინააღმდეგო აგენტის, პაკლიტაქსელისა და siRNA-ის კომბინაციის შესაყვანად ლიპოსომური ნანოგადამტანი გამოიყენება.
კიდევ ერთი მაგალითია ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში siRNA-ის სამიზნემდე მიტანა პოლიმერული ნანოკომპლექსებით მავნე სამიზნე გენების ჩასახშობად . pH-ის მიმართ მგრძნობიარე ჰიდროფილურმა პოლიეთილენგლიკოლის (PEG) გარსმა, რომელიც პროსტატის სპეციფიკური მემბრანული ანტიგენის (PSMA) რეცეპტორის ლიგანდს შეიცავდა, სისტემურად მიიტანა siRNA და პროსტატის კიბოს ზრდა მნიშვნელოვნად შეაფერხა.
გარდა ამისა, ოქროს ნანონაწილაკთან (AuNP) და siRNA-სთან კონიუგირებული სფერული ნუკლეინის მჟავები (SNA) ონკოპროტეინ Bcl2Like12-ის ექსპრესიაზე იყო დამიზნებული. ამ ნანონაწილაკმა ჰემატოენცეფალური ბარიერი წარმატებით გადალახა და ტვინში მიწოდება უზრუნველყო; შედეგად, თავის ტვინის გლიობლასტომის უჯრედების აპოპტოზის ზრდა დაფიქსირდა.
- დაკავშირებული თემა: ნანოტექნოლოგიით ტვინის კიბოს ღეროვანი უჯრედების დამიზნება
ნანოტექნოლოგიური მეთოდები კიბოს იმუნოთერაპიაში
სიმსივნის პროგრესირებისას იმუნურ უჯრედებს სიმსივნური უჯრედების ამოცნობა და განადგურებაც შეუძლია; ეს სიმსივნის იმუნური ზედამხედველობის სახელითაა ცნობილი. თუმცა სიმსივნურ უჯრედებს იმუნური უჯრედების ხელახალი სწავლებით ან გადაპროგრამებით მასპინძლის იმუნური სისტემის შეცვლა და იმუნური კონტროლიდან თავის დაღწევა შეუძლია. ამიტომ იმუნოსუპრესიული უჯრედების დათრგუნვა ან იმუნური უჯრედების სიმსივნის საწინააღმდეგო ტიპებად მოდულირება საინტერესო მიდგომაა სიმსივნის იმუნური გაქცევის დასათრგუნად და მისი ზრდის შესანელებლად.
ნანონაწილაკები იმუნოთერაპიაშიც ერთვება — მკურნალობის მეთოდში, რომელიც იმუნური სისტემის გააქტიურების გაძლიერებაზეა ორიენტირებული. მაგალითად, თანდაყოლილი იმუნური სისტემისა და შეძენილი იმუნური სისტემისგააქტიურების გაძლიერებით კიბოს უჯრედების წინააღმდეგ დაცვას ხელშემწყობი CpG-ODN-ის (CpG-ოლიგოდეოქსინუკლეოტიდების) ოქროს ნანონაწილაკებით გადატანის შედეგად ზოგიერთ კვლევაში უფრო ძლიერი იმუნური პასუხი დაფიქსირდა. გარდა ამისა, კვლევებში ნაჩვენებია, რომ ლიპიდურ-კალციუმ-ფოსფატურ ნანონაწილაკებს სპეციფიკური ანტიგენური იმუნური პასუხების გამოწვევა შეუძლია, ხოლო ლიპოსომა-პროტამინ-ჰიალურონის მჟავას ნანონაწილაკებს siRNA-ის მიწოდების მოწესრიგება შეუძლია.
მაკროფაგებიპროფესიონალი ფაგოციტებია, რომლებიც პათოგენებსა და უჯრედულ ნარჩენებს ანადგურებს. სიმსივნის მიკროგარემოშისიმსივნესთან ასოცირებული მაკროფაგები (TAM-ები), ჩვეულებრივ, ან სიმსივნის ხელშემწყობი M2 ტიპისაა, ან სიმსივნის საწინააღმდეგო M1 ტიპის. მაკროფაგები ან მონოციტები, როგორც წესი, სიმსივნის უბანში იზიდება და სიმსივნის წარმოქმნის საწყის ეტაპებზე M1 ტიპისკენ პოლარიზდება; სიმსივნის პროგრესირებისას კი მაკროფაგები M1-დან M2 ტიპად გარდაიქმნება. ეს CD8+ T უჯრედების დათრგუნვას უწყობს ხელს. სიმსივნის გარშემო ამ სტრუქტურების დამიზნება და გარდაქმნების შესაფერხებლად მიზნობრივი სამკურნალო საშუალებების მიწოდება კიბოს იმუნოთერაპიისთვის იმედისმომცემი სტრატეგიები იქნება. იმუნური სისტემის უჯრედების, CD8 + T უჯრედების გასააქტიურებლად, რომელთა გააქტიურებაც დათრგუნულია, დენდრიტული უჯრედები შეიძლება ადიუვანტებით სტიმულირდეს. ნანონაწილაკი პოლიინოზინურ-პოლიციტიდილის მჟავა (პოლი I:C) დენდრიტულ უჯრედებამდე აღწევს და ადიუვანტის ფუნქციას ასრულებს; ამგვარად, იმუნური უჯრედების გააქტიურებაც ნანონაწილაკის მეშვეობით შეიძლება განხორციელდეს.
ინტერფერონის გენების სტიმულატორები (STING) კიდევ ერთი საინტერესო სამიზნეა, რომელიც კიბოს სამკურნალო საშუალებებისთვის ნანოტექნოლოგიურ მიდგომას საჭიროებს. უჯრედშიდა STING რეცეპტორებმა STING-ის სასიგნალო გზა უნდა გაააქტიუროს. ამისთვის CGAMP (ციკლური GMP-AMP) არის საჭირო. ლიპოსომური ნანონაწილაკი, რომელსაც CGAMP-ის მიწოდებით STING-ის გააქტიურება შეუძლია, სამმაგად უარყოფითი ძუძუს კიბოს მკურნალობის ერთ-ერთი ვარიანტი შეიძლება იყოს.
სხვა კვლევაში STING CDN ლიგანდის ციტოზოლური მიწოდების ხელშესაწყობად დაასინთეზეს პოლიმერული ვეზიკულები (პოლიმერსომები), რომლებიც STING-ის გამააქტიურებელ ნანონაწილაკებს შეიცავდა. ამ სისტემაში cGAMP ეფექტიანად ჩაიკაფსულა პოლიმერებში, რომლებიც ენდოლიზოსომური დამჟავების შემდეგ იშლებოდა. შემდგომ STING-ნანონაწილაკებმა გააძლიერა cGAMP-ის სამკურნალო აქტივობა, შეზღუდა სიმსივნის ზრდა და გაზარდა გადარჩენა, აგრეთვე აჩვენა პასუხი იმუნური საკონტროლო წერტილების ინჰიბირებაზე.
მიკროRNA-ები (mRNA) შეიძლება გამოიყენებოდეს იმუნური გაქცევის ფაქტორებისა და ანთების ხელშემწყობი ციტოკინების ექსპრესიის უშუალოდ დასათრგუნად. აღმოჩნდა, რომ mRNA-ის რამდენიმე სახეობა კიბოს უჯრედებში PD-L1-ის (იმუნური საკონტროლო წერტილის ცილის) ექსპრესიის დონეში მონაწილეობს. დღემდე მცირე რაოდენობით არსებობს კვლევები, რომლებშიც სიმსივნის საწინააღმდეგო იმუნური პასუხის გამოსაწვევად mRNA-ის სიმსივნურ უჯრედებში მისატანად ნანოტექნოლოგიური მეთოდები გამოიყენება; თუმცა ეს პოტენციური ნანოტექნოლოგიური სტრატეგიაა კიბოს იმუნოთერაპიის გასავითარებლად. გერმანული BioNTech-ის ვაქცინის შემქმნელ უღურ შაჰინსა და ოზლემ თურეჯისკიბოს მკურნალობაში mRNA ვაქცინების შესახებ მნიშვნელოვანი ნაშრომები აქვთ.
- დაკავშირებული თემა: იმედის სხივი მკურნალობისადმი რეზისტენტული კიბოსთვის: მიკრო-RNA-ის გამოყენება
ახალი იმუნოთერაპიული მეთოდის სახით CAR-T თერაპიამ დიდ წარმატებას მიაღწია ლეიკემიისა და ლიმფომის მსგავსი ჰემატოლოგიური ავთვისებიანი დაავადებების (სისხლის კიბოს) მქონე პაციენტების მკურნალობაში. CAR-ით დაპროგრამებულ ლიმფოციტებში T უჯრედების რეცეპტორების ეფექტიანად გამოსართავად შეიმუშავეს ნანოგადამტანები, რომლებსაც mRNA მიაქვს სამიზნემდე, რათა გენომის რედაქტირების ცილები (CRISPR) დროებით გამოიხატოს. შედეგად ნაჩვენები იყო, რომ ნანონაწილაკებს mRNA-ების სამიზნე T უჯრედებში ეფექტიანად გადატანა შეუძლია, რასაც შემდეგ სამიზნე T უჯრედებში შერჩეული ცილების ექსპრესია მოსდევს.
კიბოს დიაგნოსტიკაში გამოყენებული ნანომასალები
კიბოს ადრეულ დიაგნოსტიკას გამოყენებული მკურნალობის მეთოდებსა და სტრატეგიებზე სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი გავლენა შეიძლება ჰქონდეს. ადრეულმა დიაგნოსტიკამ და მასთან ერთად დაწყებულმა ადრეულმა მკურნალობამ შეიძლება კიბოს უჯრედების ზრდა და გავრცელება შეაფერხოს მანამ, სანამ ამის შესაძლებლობა მიეცემა.
- დაკავშირებული თემა: რა არის ნანონაწილაკი და რა მაგალითები არსებობს? ნანოტექნოლოგია კიბოს დიაგნოსტიკაში
დღეს კიბოს ადრეული დიაგნოსტიკის საშუალებებს შორის გამოიყენება პოზიტრონულ-ემისიური ტომოგრაფია (PET), მაგნიტურ-რეზონანსული გამოსახულება (MRI), კომპიუტერული ტომოგრაფია (BT) და ულტრაბგერა. თუმცა გამოსახულების ამ სისტემების შესაძლებლობები შეზღუდულია, რადგან კიბოს სხვადასხვა ტიპისა და სტადიის შესახებ საკმარისი კლინიკური ინფორმაცია არ მიიღება. ამიტომ რთულდება დაავადების მდგომარეობის სრულად შეფასება, რომელზეც დამოკიდებულია შესაძლო ოპტიმალური მკურნალობის შერჩევა.
ამ მიზეზით დიაგნოსტიკური მეთოდების განვითარება მკურნალობის განვითარებასთან ერთად კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, რადგან უფრო სრულყოფილი და ზუსტი სამკურნალო სტრატეგიების შესაძლებლობას ქმნის. კიბოს დიაგნოსტიკისთვის სიმსივნური ქსოვილის ნანონაწილაკებით გამოსახვამ ადრეულ ეტაპებზე კიბოს აღმოჩენა შესაძლებელი გახადა. ნანოტექნოლოგიური მიღწევები და ამ სფეროში გამოყენებული საშუალებები კიბოს დიაგნოსტიკას კვლავ ახალ სტრატეგიებს მატებს.
- დაკავშირებული თემა: როგორ ისმება კიბოს დიაგნოზი?
კვანტური წერტილები
ობიექტებში შეღწევის უნარის არქონა ხილულ სპექტრში გამოსახულების მიღებას ზღუდავს. ამ პრობლემის გადასალახად შეიმუშავეს კვანტური წერტილები, რომლებიც ახლო ინფრაწითელ სპექტრში ფლუორესცენციას გამოსცემს, რაც მათ უფრო გამოსადეგს ხდის კოლორექტალური (მსხვილი ნაწლავის) კიბოს, ღვიძლის კიბოს, პანკრეასის კიბოსა და ლიმფომის გამოსახვისთვის. კიბოს გამოსახვაში დასახმარებლად ასევე შეიმუშავეს მეორე ახლო ინფრაწითელი (NIR) ფანჯარა, რომელსაც ქსოვილში შეღწევის მეტი სიღრმე და უფრო მაღალი სივრცითი და დროითი გარჩევადობა აქვს.
ნანოგარსები
ნანოგარსები დიელექტრიკული ბირთვებია, რომელთა ზომა 10-დან 300 ნანომეტრამდე მერყეობს; ისინი, ჩვეულებრივ, სილიციუმისგან მზადდება და ლითონის თხელი გარსით (უმეტესად ოქროთი) იფარება. ისინი პლაზმის საშუალებით ელექტრულ ენერგიას სინათლის ენერგიად გარდაქმნის და UV-ინფრაწითელი გამოსხივების/შთანთქმის მიმდევრობებით მათი ოპტიკურად მოქნილი რეგულირება შეიძლება. მიუხედავად იმისა, რომ მათი დიდი ზომა შემზღუდავია, გამოსახულების მიღებისას მათ უპირატესობას ანიჭებენ მძიმე ლითონების ტოქსიკურობის არქონის გამო.
ოქროს ნანონაწილაკები
ოქროს ნანონაწილაკები (AuNP-ები) კარგი კონტრასტული საშუალებაა მათი მცირე ზომის, კარგი ბიოთავსებადობისა და მაღალი ატომური ნომრის გამო. ბოლო კვლევების თანახმად, AuNP-ები უჯრედების დამიზნებისთვის როგორც აქტიურად, ისე პასიურადაც შეიძლება გამოიყენებოდეს. პასიური დამიზნების პრინციპი ემყარება ოქროს ნანონაწილაკების დაგროვებას, რათა სიმსივნურ ქსოვილებში გამტარობის დაძაბულობის ეფექტის გამო გამოსახულება გაუმჯობესდეს. აქტიური დამიზნება კი მიიღწევა AuNP-ების შეერთებით სიმსივნის სპეციფიკურ მიზნობრივ წამლებთან, როგორიცაა EGFR -ზე დამიზნებული მონოკლონური ანტისხეულები, რათა სიმსივნური უჯრედების AuNP-ებით აქტიური დამიზნება მოხდეს.
მკვლევართა ჯგუფმა ღვიძლის კიბოს უჯრედები AuNP-ებს შეურია და რენტგენული გამოსახულებით აღმოაჩინა, რომ ოქროს ნანოკომპოზიტის ჯგუფში ღვიძლის კიბოს უჯრედები უფრო ძლიერ გამოსახულებას იძლეოდა, ვიდრე მხოლოდ ღვიძლის უჯრედები. ამ მიგნებებმა შეიძლება შესაძლებელი გახადოს სხეულში რამდენიმე მილიმეტრის დიამეტრის მქონე მცირე სიმსივნეების აღმოჩენა, რაც ადრეული დიაგნოსტიკისთვის ძალზე მნიშვნელოვანია.
ბიომარკერები
კიბოს ბიომარკერებიბიოლოგიური მახასიათებლებია, რომელთა ექსპრესია სიმსივნის არსებობასა და მდგომარეობას მიანიშნებს. ბიომარკერები შეიძლება იყოს ცილები, ცილების ფრაგმენტები ან DNA . ასეთი მარკერები კიბოს უჯრედების ცვლილებებზე დასაკვირვებლად, უჯრედული პროცესების შესასწავლად ან განსასაზღვრად გამოიყენება; მიღებული შედეგები საბოლოოდ სიმსივნეების უკეთ გაგებას შეიძლება დაეხმაროს. რადგან კიბოს სკრინინგისთვის აღებულ სისხლის, შარდის ან ნერწყვის ნიმუშებში მოძიებული ბიომარკერების სრული საკმარისობა ჯერ არ არის დამტკიცებული, საჭიროა დამატებითი კვლევა. პროტეომული ტექნოლოგიის განვითარებამ ამ ნიმუშებში არანორმალურად ექსპრესირებული ცილების, პეპტიდების, გლიკანებისა და ანტისხეულების ექსტრაქტული ნიმუშების საშუალებით ცილოვანი ბიომარკერების აღმოჩენა შესაძლებელი გახადა.
თუმცა ცილოვანი პროფილირების ტესტებში არსებობს დაბრკოლებები, რომლებიც დაბალი მოლეკულური მასის მქონე ცილოვანი ბიომარკერების დაკარგვას იწვევს. ამ პრობლემის გადაჭრაშიც ნანოტექნოლოგია ჩაერთო. არსებობს ორი სხვადასხვა კვლევა, რომლებშიც გამოყენებული ნანონაწილაკებით დაბალმოლეკულური ცილოვანი ბიომარკერების დაჭერა ხერხდება. ნანოტექნოლოგიური კვლევები ასევე ტარდება მასსპექტრომეტრიის მგრძნობელობის გასაზრდელად, იმუნოსკრინინგისთვის ან სიმსივნური უჯრედების მახასიათებლების შესასწავლად. ნანოტექნოლოგიით ბიომარკერების სკრინინგი ცრუ დადებითი და ცრუ უარყოფითი შედეგების გამო ჯერ კიდევ დამატებით კვლევებს საჭიროებს.
კიბოს მკურნალობაში გამოყენებული ნანომასალები
ნანოტექნოლოგიის განვითარებას კიბოს მკურნალობის განვითარებაც მოჰყვა. ამ მიღწევებმა მცირე მოლეკულური სტრუქტურებისა და ნაწილაკების წამლის გამოთავისუფლების საშუალებად გამოყენების შესაძლებლობა შექმნა.
ლიპოსომები
წამლის გადამტან სისტემებში გამოყენებული ლიპოსომები შეიძლება აქტიურად ან პასიურად მოქმედებდეს. პასიური დამიზნებისას, სიმსივნურ ქსოვილებში გამტარობის დაძაბულობის ეფექტის ქვეშ, სისხლძარღვებში არსებული სივრცეების საშუალებით მათ სიმსივნეში შეღწევა და იქ უჯრედებთან შერწყმა შეუძლია. უჯრედშიდა სივრცეში კი წამლის გამოთავისუფლება შეუძლია. აქტიური დამიზნებისას ლიპოსომასთან დაკავშირებული ანტისხეულები სიმსივნის სპეციფიკურ ანტიგენებს უმიზნებს და შემდეგ წამლები სიმსივნემდე შეიძლება მიიტანოს.
გარდა ამისა, შესაბამისი პირობების — pH-ის, რედოქს-პოტენციალის, ულტრაბგერითი და ელექტრომაგნიტური ველის — უზრუნველყოფისას ლიპოსომებს წამლის აქტიური ან პასიური გზით გამოთავისუფლებაც შეუძლია. მათი ზომის მიხედვით შეიძლება განსხვავდებოდეს სიმსივნეში შეღწევის უნარი და ნახევარდაშლის პერიოდი. მაგალითად, ადრიამიცინის ლიპოსომური ფორმები მნიშვნელოვანი კლინიკური სარგებლის გამო მეტასტაზური საკვერცხის კიბოს სამკურნალოდ გამოიყენება.
- დაკავშირებული თემა: საკვერცხის კიბოს მეტასტაზირების მექანიზმი გაშიფრულია — შემდეგი ნაბიჯი მისი შეჩერებაა
ნახშირბადის ნანომილები
ნახშირბადის ნანომილები ფიზიკური და ქიმიური თვისებების — ზედაპირის ფართობის, ლითონური თვისებების, ელექტრული და თერმული გამტარობის — გამო ფართომასშტაბიანი ბიოსამედიცინო გამოყენებისთვის ძალზე შესაფერისი ნანოტექნოლოგიური კანდიდატია. გარდა ამისა, ახლო ინფრაწითელი სინათლის შთანთქმის უნარი მათ თერმული ეფექტით ათბობს და სიმსივნური უჯრედების დამიზნების საშუალებას აძლევს. მაგალითად, არსებობს in vitro და in vivo კვლევები კიბოს მკურნალობაში მათი ისეთ წამლებთან კომბინაციით გამოყენებაზე, როგორიცაა პაკლიტაქსელი.
პოლიმერული მიცელები
პოლიმერული ნანონაწილაკები ნანოკაფსულების ან პოლიმერული მიცელების სახელითაა ცნობილი. ეს წამლის გადამტანი სისტემებისთვის აღწერილი პირველი პოლიმერებია და ჰიდროფობურ წამლებთან გამოიყენება. ჰიდროფობური მაკრომოლეკულები და წამლები შეიძლება პოლიმერული ნანონაწილაკების ცენტრში მოთავსდეს და წყალხსნარში ინექციით სამკურნალო ეფექტი უზრუნველყოს.
პოლიმერულ ნანონაწილაკებს პოტენციურად შეუძლია ალტერნატიული გზების უზრუნველყოფა ჯანსაღ ქსოვილებში ციტოტოქსიკურობის (უჯრედების განადგურების) შესამცირებლად კიბოს უჯრედებთან შედარებით. თუმცა კიბოს ნანომედიცინაში ჯერ კიდევ არსებობს სირთულეები, თუ როგორ მიეწოდოს წამლები სამიზნეს ეფექტიანად, შეზღუდული გვერდითი მოვლენებითა და წამლისადმი რეზისტენტობით. მაგალითად, ადრიამიცინთან კონიუგირებულმა ნანომასალამ გარკვეულ სამკურნალო ეფექტს მიაღწია და კიბოს სხვადასხვა ტიპისთვის სამკურნალოდ გამოიყენებოდა, თუმცა მის გამოყენებას ზღუდავდა მრავალი გვერდითი მოვლენა, მათ შორის ტოქსიკურობა და გულის პრობლემები. სარგებლის გათვალისწინებით, პოლიმერული მიცელებით წამლის უფრო უსაფრთხო დამიზნებისთვის დამატებითი კვლევებია საჭირო.
დენდრიმერები
პოლიმერის ფიზიკოქიმიურმა და ბიოლოგიურმა თვისებებმა — ზომამ, მუხტმა, ლიგანდების მრავალრიცხოვანმა ჯგუფებმა, ლიპიდურ ორშრესთან ურთიერთქმედებამ, ციტოტოქსიკურობამ, უჯრედში შეღწევამ, პლაზმაში დაყოვნების დრომ, ბიოგანაწილებამ და დენდრიტული მაკრომოლეკულების ფილტრაციამ — დენდრიმერები პოტენციურ ნანოზომის გადამტანებად აქცია.
ზოგადად, დენდრიტული წამლის კონიუგატები სიმსივნის საწინააღმდეგო წამლების დენდრიტულ პერიფერიულ ჯგუფებთან კოვალენტური შეკავშირებით იქმნება. ამიტომ თითოეულ დენდრიტულ მოლეკულას წამლის რამდენიმე მოლეკულა შეიძლება დაუკავშირდეს და ამ სამკურნალო მოლეკულების გამოთავისუფლებას ნაწილობრივ ამ ბმის ბუნება აკონტროლებს. დენდრიმერების დამატებითი უპირატესობა DNA-სთან შეკავშირების უნარია, როგორც DNA-პოლიამიდებში ჩანს; ეს მათ ფოლატის რეცეპტორის გამომხატველი კიბოს უჯრედების განადგურებაში საკმაოდ ეფექტიანს ხდის.
კვანტური წერტილები
კვანტურ წერტილებს სხეულის გარკვეულ უბნებში დაგროვება და ამ უბნებამდე წამლების მიტანა შეუძლია. ერთ შინაგან ორგანოში კონცენტრირების უნარი მათ წამლის არამიზნობრივი განაწილების პოტენციურ გადაწყვეტად აქცევს და ქიმიოთერაპიის გვერდითი მოვლენების აღმოფხვრის შესაძლებლობაც შეიძლება შექმნას.
დასკვნა
ნანოტექნოლოგია წლების განმავლობაში კიბოს მკურნალობაში დიდ იმედს იძლეოდა. ნანომასალებმა გაუმჯობესებული ფარმაკოკინეტიკური და ფარმაკოდინამიკური თვისებებით კიბოს დიაგნოსტიკისა და მკურნალობის გაუმჯობესებას შეუწყო ხელი. სპეციფიკურობის გამო ნანოტექნოლოგია დაზიანებულ ორგანოებში წამლის მიზნობრივ გამოთავისუფლებას მინიმალური სისტემური ტოქსიკურობით უზრუნველყოფს. თუმცა, სხვა სამკურნალო შესაძლებლობების მსგავსად, ნანოტექნოლოგიაც ტოქსიკურობისგან სრულიად თავისუფალი არ არის, რის გამოც კლინიკურ გამოყენებაში შეფერხებები ხდება. ნანოტექნოლოგიის შეზღუდვების გათვალისწინებით, წამლის გამოთავისუფლების გასაუმჯობესებლად, ნაკლოვანებების მინიმუმამდე დაყვანისა და ეფექტიანობის მაქსიმიზაციისთვის დამატებითი კვლევებია საჭირო. გამოყენებული ნანომასალების ფიზიკოქიმიურ თვისებებს შორის ურთიერთქმედების გაუმჯობესებით კიბოს მართვისას დიაგნოსტიკისა და მკურნალობის უფრო უსაფრთხო და ეფექტიანი ვარიანტების უზრუნველყოფა შეიძლება.
წყაროები
2. Jun-OJin და სხვ. (2020, May 11). Nucleic acid nanotechnology for cancer treatment. Science Direct: https://www.sciencedirect.com/
3. Lin, Y.-X. და სხვ. (2020, Jan 1). RNA Nanotechnology-Mediated Cancer Immunotherapy. National center for biotechnology information: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/
ეს სტატია სასარგებლო იყო თქვენთვის?
თქვენი გამოხმაურება გვეხმარება შინაარსის გაუმჯობესებაში.
მკითხველთა კომენტარები
გაგვიზიარეთ თქვენი კომენტარი
თქვენი სახელი და კომენტარი მხოლოდ ადმინისტრატორის დამტკიცების შემდეგ გამოქვეყნდება. ელფოსტის მისამართი ვიზიტორებს არასოდეს ეჩვენებათ.
პირველმა დაწერეთ კომენტარი.