• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nanocząsteczki z cukru pomogą walczyć z nowotworami

    25.07.2011. 00:04
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Nanocząsteczki wykonane z występujących w ludzkim organizmie cukrów, z zamkniętym wewnątrz lekiem - taką metodę na walkę z komórkami nowotworowymi opracowali polscy uczeni z Laboratorium Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej.

    "Żyjemy coraz dłużej i w związku z tym musimy przyzwyczaić się, że nowotworów będzie coraz więcej. Nadzieję na przełom w terapii przeciwnowotworowej stanowi nanotechnologia" - wyjaśnił PAP kierownik Laboratorium Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej dr hab. Tomasz Ciach.

    Jak tłumaczy pracująca nad wytworzeniem leku Iga Wasiak, obecnie walka z nowotworami polega na podawaniu lekarstw, które oprócz nowotworu uszkadzają ludzki organizm. "Powodują wiele osłabiających organizm skutków ubocznych, takich jak zatrucia organizmu, które objawiają się np. wypadaniem włosów" - dodaje Iga Wasiak.

    Nanocząstki, czyli cząstki o rozmiarach sięgających jednej miliardowej metra, którymi uczeni będą leczyli nowotwory to maleńkie kapsułki. Zastosowanie nanotechnologii pozwala zamknąć leki w zewnętrznej kapsułce, która jest nieszkodliwa dla organizmu, więc zmniejsza w dużym stopniu efekty uboczne.

    Naukowcy z LIB nanokapsułki będą wytwarzali z naturalnie występujących w organizmie cukrów. Dzięki odpowiedniej budowie nie będą one rozpoznawane przez układ odpornościowy człowieka i mogą długo krążyć w układzie krwionośnym szukając celu, czyli komórki nowotworowej.

    "Pracujemy nad dekstranem, czyli polisacharydem wykorzystywanym w medycynie już od lat, jako lek krwiozastępczy czy w kroplach do oczu. Jest całkowicie nieszkodliwy dla organizmu, usuwany zarówno przez nerki, jak i metabolizowany przez wątrobę do cukrów prostych i wbudowywany w organizm ludzki" - tłumaczy Iga Wasiak.

    Dr Ciach wyjaśnia, że dzięki odpowiednim elementom obecnym na powierzchni, nanocząsteczki będą przyczepiały się do błony komórkowej komórek nowotworowych, potem będą pobierane przez komórkę do jej wnętrza. "Tam struktura kapsydu będzie rozrywana i lek będzie uwalniany" - opisuje. Lek trafi więc przede wszystkim do komórek nowotworowych, a nie do pozostałych komórek organizmu.

    Kapsułki z polisacharydów będą skutecznym narzędziem do podania leku z jeszcze jednego powodu. "Komórki nowotworowe mają nastawiony metabolizm na dzielenie się. By mogło ono przebiegać potrzebują dużo cukru i chętnie go pobierają" - tłumaczy Wasiak.

    Jak zaznacza dr Ciach, dzięki nowej metodzie klasyczne leki przeciwnowotworowe zamknięte wewnątrz nanocząstek mogą być podawane w bardzo dużych dawkach, bo nie wywołują efektów ubocznych. Takie duże dawki szybciej i skuteczniej niszczą groźne komórki.

    Naukowcy prowadzili już badania nad zamknięciem w kapsułkach leku przeciwbiałaczkowego. Badają też skuteczność nanocząstek na komórkach nowotworów płuc, jelit, piersi i prostaty.

    Opracowane przez Igę Wasiak nanocząstki mogą być stosowane również w terapii genowej, bo po wniknięciu do wnętrza komórek i mogą włączać lub wyłączać określone geny. "We wnętrzu cząsteczek można zamknąć również siRNA, które pozwala na wyciszanie określonych genów komórkowych. Lek będzie można podawać cierpiącym na różnego rodzaju choroby genetyczne" - powiedziała Wasiak.

    Zaznaczył jednak, że uczonych czeka jeszcze sporo badań. Najbliższym etapem będą badania na zwierzętach. Jej zdaniem, wprowadzenie leku na rynek to kwestia raczej kilku lat niż miesięcy.

    PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

    agt/

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Terapia komórkowa - rozwijająca się w medycynie gałąź terapii, polegająca na wykorzystaniu ludzkich komórek do regeneracji uszkodzonych tkanek lub narządów pacjenta. Komórki te mogą pochodzić z tego samego pacjenta, lub od dawcy. Metoda ta różni się od przeszczepów tym, że korzysta się w niej nie z całych narządów lub tkanek, ale z wyizolowanych, oczyszczonych i czasem zmodyfikowanych komórek. Do terapii komórkowej często stosuje się komórki macierzyste lub progenitorowe, które posiadają wewnętrzny potencjał regeneracji uszkodzonych tkanek. Przykładowo, ostatnio pojawia się coraz więcej doniesień o skutecznym wykorzystaniu komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego do regeneracji mięśnia sercowego po zawale. Nowotwór (łac. neoplasma, skrót npl – z greckiego neoplasia) – grupa chorób, w których komórki organizmu dzielą się w sposób niekontrolowany przez organizm, a nowo powstałe komórki nowotworowe nie różnicują się w typowe komórki tkanki. Utrata kontroli nad podziałami jest związana z mutacjami genów kodujących białka uczestniczące w cyklu komórkowym: protoonkogenów i antyonkogenów. Mutacje te powodują, że komórka wcale lub niewłaściwie reaguje na sygnały z organizmu. Powstanie nowotworu złośliwego wymaga kilku mutacji, stąd długi, ale najczęściej bezobjawowy okres rozwoju choroby. U osób z rodzinną skłonnością do nowotworów część tych mutacji jest dziedziczona. Teoria nadzoru immunologicznego Burneta (nadzór immunologiczny, teoria Burneta) jest to teoria o mechanizmie kontroli komórek nowotworowych przez układ immunologiczny. Zakłada, że komórki zmienione nowotworowo pojawiają się w organizmie znacznie częściej niż nowotwory ujawnione klinicznie i są stale kontrolowane przez odpowiednie mechanizmy odpornościowe, które polegają na szybkiej detekcji i zniszczeniu ich. Upośledzenie sprawności tej ochrony prowadzi do rozplemu powstałych komórek nowotworowych do momentu, kiedy mechanizmy odpornościowe nie są już w stanie obronić się przed nowotworem.

    Somy - nazwa odnosząca się do komórek ciała (komórek somatycznych) organizmu wielokomórkowego. Są jedną z dwóch kategorii komórek w organizmie wielokomórkowym - drugą są komórki określane mianem germen. Klony – zbiór komórek lub organizmów będących swoimi wiernymi kopiami genetycznymi (innymi słowy: mającymi identyczny genotyp). Klony komórek powstają przez podział mitotyczny lub podział prosty (bakterie) jednej komórki (zobacz szczep monokloniczny), a organizmu w wyniku rozmnażania bezpłciowego z jednego organizmu macierzystego.

    Cytologia, inaczej biologia komórki (z gr. kytos- komórka i logos-nauka) – nauka o budowie wewnętrznej i funkcji podstawowej jednostki budulcowej organizmów żywych jaką jest komórka. Każdy organizm roślinny i zwierzęcy składa się z komórek. Istnieją organizmy zbudowane z tylko jednej komórki – jednokomórkowce i organizmy składające się z wielkiej liczby komórek – wielokomórkowce. Embrionalne komórki macierzyste (ang. Embryonic Stem Cell – ESC) – komórki, które mogą dać początek wszystkim możliwym tkankom. Komórki macierzyste pięciodniowego zarodka mogą rozwinąć się w dowolny typ komórek i teoretycznie zastąpić uszkodzone komórki, których organizm nie jest w stanie odtworzyć.

    Inżynieria genetyczna – ingerencja w materiał genetyczny organizmów, w celu zmiany ich właściwości dziedzicznych. Polega ona na wprowadzaniu do komórek organizmu, którego cechy chcemy zmienić (biorcy), określonego odcinka DNA innego organizmu (dawcy). Odpowiednie fragmenty DNA wycina się z DNA dawcy za pomocą enzymów restrykcyjnych. Następnie tak wydzielone fragmenty DNA wprowadza się do specjalnych przenośników (wektorów). W tej roli wykorzystywane są m.in. kosmidy, zmodyfikowane wirusy i plazmidy. Następnie wektory te wprowadzone są do komórki biorcy wraz z przyłączonym fragmentem DNA dawcy. Wektory zawierają markery pozwalające wyróżnić komórki, u których wprowadzenie obcego DNA zakończyło się sukcesem. Metody inżynierii genetycznej są już wykorzystywane do produkcji wielu lekarstw, np. insuliny, niektórych witamin i in. Ma to ogromne znaczenie praktyczne. Dawniej, przed opracowaniem metody biosyntezy insuliny metodami inżynierii genetycznej, otrzymywano ją z trzustek zwierzęcych. Była to metoda bardzo droga, gdyż ilość insuliny otrzymana z jednej trzustki była niewielka, a proces jej wydzielania kosztowny. Inżynieria genetyczna wykorzystywana jest również do wytwarzania tzw. organizmów transgenicznych. Ma również duże znaczenie w rozwoju genetyki. Umożliwia bowiem poznanie funkcji pełnionych przez określone geny. Pluripotencja (pluripotencjalność) jest zdolnością pojedynczej komórki do zróżnicowania się w dowolny typ komórek somatycznych poza komórkami trofoblastu, które w późniejszych stadiach rozwoju tworzą łożysko. Z pluripotencjalnych komórek macierzystych pochodzących z najwcześniejszego stadium zarodka – 5-dniowej blastocysty biorą początek komórki wszystkich tkanek i narządów. Zaledwie 30-35 tych komórek, z których składa się węzeł zarodkowy blastocysty "gromadzi" instrukcje dla 100 bilionów (10) komórek tworzących ludzki organizm.

    Eutelia – występowanie stałej liczby komórek somatycznych w organizmie. Liczba komórek u zwierząt eutelicznych ustala się już w rozwoju zarodkowym. Eutelia wiąże się z brakiem zdolności do regeneracji w razie uszkodzeń jak również brakiem możliwości powstawania nowotworów. Występuje u nicieni np. Caenorhabditis elegans, którego ciało zbudowane jest z 959 komórek + zmienna liczba komórek jajowych i plemników.

    Anaplazja – brak zróżnicowania lub proces odróżnicowania się komórek, powstawanie z komórek zróżnicowanych nowych pokoleń komórek o coraz to mniejszym stopniu zróżnicowania albo też zatrzymanie różnicowania (dojrzewania) komórki wraz z zachowaną zdolnością do mnożenia się. Charakterystyczna dla nowotworów złośliwych. Obecnie uważa się, że raczej nowotwory powstają z komórek macierzystych niż że dochodzi do procesu odróżnicowania.

    Dodano: 25.07.2011. 00:04  


    Najnowsze