Της Κωνσταντίνας Ζαμπουρίδου,
Η ιατρική είναι η πιο ανθρωποκεντρική επιστήμη, καθώς κύριο μέλημά της είναι η θεραπεία και η επιβίωση του ασθενούς. Μέσα σε αυτά τα πλαίσια, θέλοντας να απαλλάξει τον ασθενή από διαδικασίες που τον φθείρουν ψυχικά και σωματικά, η ερευνά δεν σταματά και δεν περιορίζεται μόνο στην εύρεση θεραπείας ανίατων, μέχρι τώρα, ασθενειών. Υπάρχει μία διαρκής προσπάθεια οι ήδη υπάρχουσες θεραπείες να βελτιωθούν και να αυξηθεί η αποτελεσματικότητά τους. Παρουσιάζονται, όμως, διάφορες δυσκολίες στην αύξηση της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων, όπως είναι η δυσδιαλυτότητα και η μη στοχευμένη λειτουργία τους στο εσωτερικό ανθρώπινο περιβάλλον. Εδώ είναι που άπτεται και ο τομέας της νανοτεχνολογίας, με την ναοϊατρική (η χρήση νανοϋλικών για διάγνωση, παρακολούθηση, έλεγχο, πρόληψη και θεραπεία ασθενειών) και τα νανοφάρμακα.
Τα νανοφάρμακα είναι μοριακά συστήματα, που αποτελούνται από διάφορα συστατικά (τη δραστική ουσία και νανοϋλικά), τα οποία έχουν υποβληθεί σε κάποια τεχνική επεξεργασία σε επίπεδο νανοκλίμακας, με σκοπό τη βελτιστοποίηση διάφορων λειτουργιών. Τα νανοϋλικά, εξ ορισμού, μπορεί να είναι φυσικά ή κατασκευασμένα και περιλαμβάνουν σωματίδια είτε σε μη δεσμευμένη κατάσταση είτε ως συσσωμάτωμα με τις εξωτερικές διαστάσεις τους να κυμαίνονται από 1 έως 100nm. Το μέγεθος αυτό, όμως, δεν είναι απόλυτα δεσμευτικό, καθώς πρόκειται για μία αυθαίρετη τιμή, μιας και τα ψυχοχημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά κάποιου υλικού δεν αλλάζουν απότομα στα 100nm. Τα υλικά αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ιατρικούς σκοπούς σε τρία διαφορετικά πεδία: α) στη διάγνωση (νανοδιάγνωση), β) στην ελεγχόμενη παράδοση φαρμάκων (νανοθεραπεία) και γ) στην αναγεννητική ιατρική. Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει ένας αναδυόμενος τομέας, αυτός του Theranostics, που συνδυάζει τη διάγνωση και τη θεραπεία, μια προσέγγιση που κρατά στο ίδιο σύστημα, τόσο τον παράγοντα διάγνωσης ή απεικόνισης, όσο και το φάρμακο. Παρά την πολλά υποσχόμενη πορεία όλων, εμείς θα επικεντρωθούμε στον τομέα της νανοθεραπείας.
Η νανοϊατρική, με τη χρήση των νανοφαρμάκων, διατηρεί ελπιδοφόρες αλλαγές στην κλινική πρακτική της ιατρικής, για τη θεραπεία ασθενειών. Αυτό συμβαίνει γιατί πλέον μπορούν να αντιμετωπιστούν ανεκπλήρωτες, μέχρι σήμερα, ιατρικές ανάγκες, όπως είναι η χρήση τοξικών δραστικών ουσιών, «παγιδεύοντάς» τες μέσα σε ένα νανοσωματίδιο. Το πώς θα το δούμε παρακάτω. Επιπλέον, είναι δυνατή η εκμετάλλευση όχι ενός, αλλά πολλαπλών μηχανισμών δράσης μιας ουσίας και η μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητάς της, έχοντας ως αποτέλεσμα τη μείωση της προσλαμβάνουσας δόσης, που χρειάζεται να παίρνει ένας ασθενής. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των νανοφαρμάκων είναι το γεγονός ότι έχουν τη δυνατότητα να παρουσιάζουν μία προτιμησιακή κατανομή εντός του σώματος. Μπορούμε να ρυθμίσουμε, δηλαδή, τη δράση τους τοπικά και ειδικά. Για παράδειγμα, να «απελευθερωθεί» από το νανοσωματίδιο η δραστική ουσία, μόνο στην καρκινική περιοχή των πνευμόνων, σε έναν ασθενή που πάσχει από καρκίνο του πνεύμονα. Επιπλέον, πλεονέκτημα αποτελεί και το γεγονός ότι, λόγω του μικροσκοπικού μεγέθους τους, προκαλούν πολύ μικρότερη ανοσολογική απόκριση, άρα λιγότερες ανεπιθύμητες παρενέργειες για τον ασθενή.
Πώς σχηματίζεται, όμως, το «τηλεκατευθυνόμενο» νανοσωματίδιο;
Λόγω του μικρού τους μεγέθους, τα νανοϋλικά έχουν υψηλή ειδική επιφάνεια σε σχέση με τον όγκο. Αυτό έχει ως συνέπεια η επιφανειακή ενέργεια των σωματιδίων να αυξάνεται, καθιστώντας τα νανοϋλικά πολύ πιο αντιδραστικά. Τα νανοϋλικά συνήθως έχουν την τάση να συσσωματώνονται, σχηματίζοντας έτσι ένα νανοσωματίδιο, κάτι σαν «φούσκα» δηλαδή, που προστατεύει το εσωτερικό περιβάλλον από το εξωτερικό ή το αντίθετο. Αυτό, λοιπόν, έχει την τάση να προσροφά βιομόρια (π.χ. πρωτεΐνες, λιπίδια), να εγκλωβίζει με λίγα λόγια την ουσία που μας ενδιαφέρει, μέσα στη «φούσκα» που δημιουργείται από τα μικροσκοπικά αυτά υλικά.
Αυτό ήταν το ένα κομμάτι, όσον αφορά τη δημιουργία του νανοσωματιδίου. Επεξεργαζόμενοι αυτό το νανοσωματίδιο και προσκολλώντας έναν συνδέτη (ligand) στην επιφάνειά του, μπορούμε να ρυθμίσουμε ακόμα και τον τόπο στον οποίο θα απελευθερωθεί η εγκλωβισμένη ουσία. Αυτό συμβαίνει γιατί ο συνδέτης, αυτός που έχουμε τοποθετήσει (πρωτεϊνικής φύσης συνήθως, όπως ένα αντίσωμα), προσδένεται σε κάποιον υποδοχέα των κυττάρων, που εμείς συγκεκριμένα θέλουμε να προσβάλλουμε, ενώ απουσιάζει από τα υπόλοιπα υγιή κύτταρα. Αποτελεσματικά, το νανοσωματίδιο αγνοεί όλα τα υγιή κύτταρα, καθώς στερούνται του κατάλληλου υποδοχέα και προσκολλώνται στα κύτταρα-στόχους, όπου και δρα, εν τέλει, η δραστική ουσία που περιέχουν.
Όσο μακρινά και αν ακούγονται όλα αυτά, τα νανοφάρμακα είναι πραγματικότητα και κυκλοφορούν ήδη στην αγορά πάνω από 20 έτη, έχοντας περάσει όλες τις απαραίτητες πιστοποιήσεις, καθώς το πρώτο νανοφάρμακο εγκρίθηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Φαρμάκων το 1996. Πλέον, χρησιμοποιούνται στην καταπολέμηση πολλών ασθενειών, όπως είναι η αναιμία (CosmoFer/INFeD/Ferrisat), αλλά και για την καταπολέμηση του καρκίνου (Abraxane, Caelyx κ.ά.). Ειδικά στην περίπτωση του καρκίνου, πρέπει να σημειωθεί ότι, εάν επιτευχθεί η πλήρης αντιμετώπισή του μέσω των νανοφαρμάκων και όχι μέσω χημειοθεραπειών και ακτινοβολιών, η ποιότητα ζωής του ασθενούς θα βελτιωθεί σημαντικά. Αυτό είναι επόμενο, αν συλλογιστούμε ότι στις υπάρχουσες θεραπείες, μαζί με τα καρκινικά, πλήττονται και τα υγιή κύτταρα, για αυτό έχουμε και τις μεγάλης έκτασης παρενέργειες. Με τα νανοφάρμακα φαίνεται να υπάρχει, πλέον, η δυνατότητα να στοχεύονται μόνο τα καρκινικά κύτταρα, αφήνοντας τα υγιή ανέπαφα.
Καταλήγοντας, η νανοϊατρική αποτελεί έναν διεπιστημονικό τομέα, που μέσω των νανοφαρμάκων έχει διεκδικήσει μία θέση στην κεντρική σκηνή της θεραπευτικής. Η χρήση τους μπορεί να προσφέρει πολύ μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην καταπολέμηση ασθενειών και να αυξήσει τα επίπεδα της ποιότητας ζωής των ασθενών, χάρη στη νανοτεχνολογία. Εκμεταλλευόμενοι τα νανοϋλικά λοιπόν, δύο επιστημονικοί κλάδοι βρίσκουν κοινό έδαφος και ενώνουν τις ικανότητές τους υπό κοινό σκοπό, που δεν είναι άλλος από τη βελτίωση των συνθηκών ζωής του ασθενή, αλλά και μετέπειτα την ίασή του.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Nanodrugs: pharmacokinetics and safety, National Library of Medicine. Διαθέσιμο εδώ
- Nanodrugs used in cancer therapy, National Library of Medicine. Διαθέσιμο εδώ
- Φάρμακο, European Union Observatory for Nanomaterials (EUON). Διαθέσιμο εδώ
