Malutkie cząsteczki krzemionki: środki o wielkim potencjale w leczeniu chorób kości
Nanocząsteczki stanowią główny filar nanomedycyny: obecnie są one nieustannie badane pod kątem możliwości wykorzystania ich w celowanym dostarczaniu leków lub regeneracji uszkodzonych tkanek, takich jak kości i mięśnie. Zainspirowani ich potencjałem naukowcy zapoczątkowali projekt VERDI finansowany przez Agencję Wykonawczą Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN). U podstaw wizji projektu leżało stworzenie biblioteki substancji czynnych i mechanizmów celowania w zależności od leczonej choroby. Biblioteka ta może posłużyć za idealny punkt wyjścia do opracowywania specjalnych nanocząsteczek w zależności od choroby kości. Przy użyciu tej wielofunkcyjnej nanoplatformy naukowcy mogą wyposażyć swoich „tajnych agentów” – nanocząsteczki mezoporowatej krzemionki – w wyszukaną broń do walki z różnymi, lecz często powiązanymi ze sobą chorobami kości. Należą do nich guzy nowotworowe rosnące wewnątrz tkanek kostnych, które wyglądają jak zdrowe komórki, osteoporoza, która osłabia proces regeneracji kości, oraz bakterie, które zakażają zdrowe kości i są odporne na działanie sił obronnych organizmu. Ci wszechstronni „superagenci” potrafią skutecznie rozpoznać każde z tych zagrożeń. Aby uniknąć uwalniania leków przed dotarciem do ich miejsca docelowego, oblekane są one w „specjalną odzież”, czyli powłoki polimerowe, które pomagają im rozpoznać, dokąd mają dostarczyć swój ładunek. Środki przeciwnowotworowe mogą na przykład wyczuć zetknięcie się z receptorami wrogich komórek nowotworowych, a dzięki użyciu przez lekarzy ultradźwięków, światła ultrafioletowego lub sygnałów magnetycznych mieć także pewność, kiedy uwolnić toksynę wewnątrz komórek nowotworowych. W przypadku leczenia osteoporozy nanocząsteczki mogą służyć do dostarczania cząsteczek zdolnych do wyciszenia pewnych genów związanych z chorobą w celu ograniczenia ubytku tkanki kostnej i wsparcia jej tworzenia. Ostatecznie te malutkie środki do zwalczania zakażeń mogłyby uwalniać antybiotyki w celu zabicia bakterii. Projekt potrwa do 2021 roku. Ponad trzy lata od rozpoczęcia projektu jego zespół zgłosił już dwa patenty na swoją technologię. Jego członkowie przygotowują się również do przeprowadzenia w ciągu najbliższych lat badań klinicznych dotyczących użycia nanoplatformy. Zastosowanie jednej technologii do leczenia trzech różnych chorób kości – raka kości, zapalenia kości i osteoporozy – sprzyja procesowi zwiększania skali przemysłowej. Ostatecznie mogłoby to ułatwić przeniesienie leczenia opartego na nanotechnologii (nanoleki) ze sfery badań naukowych do praktyki w zakresie ochrony zdrowia.
Słowa kluczowe
VERDI, nanocząsteczki, choroby kości, nanoplatforma