„Pustinjske ruže“ mogu efikasno dostaviti lekove do ciljanih mesta u telu

Naučnici su razvili posebne čestice u obliku cvetova koje mogu efikasno dostaviti lekove do ciljanih mesta u telu. Ove čestice, poznate kao „pustinjske ruže“ zbog svog izgleda pod mikroskopom, mogu da se prate i kontrolišu pomoću naprednih tehnika snimanja, poput ultrazvuka i optoakustičkog snimanja. Istraživanja su pokazala da ove inovativne čestice imaju ogroman potencijal u lečenju ozbiljnih bolesti kao što su rak i kardiovaskularne bolesti, a rezultati prvih testova na miševima pokazuju obećavajuće rezultate, piše SciTech Daily.

Jedan od najvećih izazova u savremenoj medicini je kako efikasno isporučiti lekove do tačno određenih delova tela, kao što su tumori ili blokade u krvnim sudovima. Tradicionalno, lekovi se unosili u organizam kroz oralnu primenu ili injekcijama, ali takvi pristupi često izazivaju nuspojave jer lekovi ne deluju samo na ciljana mesta, već i na zdravo tkivo. Na primer, kod lečenja maligniteta, klasični lekovi često uništavaju i zdrave ćelije, što dovodi do ozbiljnih nuspojava. Idealno rešenje bi bilo razviti sistem koji bi omogućio direktnu isporuku lekova u sam tumor, bez uticaja na okolna tkiva.

Preporučujemo

Za rešavanje ovog problema, istraživači su dugo tražili dostavni mehanizam za lekove, čestice koje bi bile u stanju da prenesu terapijske molekule direktno na ciljano mesto. Ove čestice moraju imati tri ključna svojstva: sposobnost da apsorbuju veliku količinu aktivnih supstanci, mogućnost usmeravanja kroz krvotok korišćenjem jednostavne tehnike poput ultrazvuka, i sposobnost praćenja njihovog puta kroz telo pomoću snimanja bez invazije. Ove karakteristike su od presudnog značaja za uspešnu i sigurnu isporuku lekova.

Iako je pronalaženje čestica koje zadovoljavaju sve ove zahteve bilo izazovno, istraživači sa ETH Ciriha pod vođstvom Daniela Razanskog i Metina Sitija uspeli su da razviju posebnu vrstu čestica koje ispunjavaju sve ove kriterijume. Ove čestice imaju oblik cveta, a njihov izgled pod mikroskopom podseća na „pustinjske ruže“, što je i inspiracija za njihov naziv. Sastoje se od izuzetno tankih latica koje se prirodno poređuju u oblik cveta, a prečnik ovih čestica je od jednog do pet mikrometara, što je nešto manje od crvenog krvnog zrnca.

Zašto je oblik cveta toliko važan? Prvo, čestice u obliku cveta imaju ogromnu površinu u odnosu na svoju veličinu. Prostor između latica je vrlo mali, samo nekoliko nanometara, što im omogućava da apsorbuju vrlo velike količine terapijskih supstanci. Druga velika prednost je što latice čestica raspršuju zvučne talase, što omogućava da se prate pomoću ultrazvuka. Takođe, ove čestice se mogu prekriti molekulima koji apsorbuju svetlost, što ih čini vidljivima i putem optoakustičkog snimanja.

Ovaj oblik i struktura omogućavaju da se čestice precizno usmere kroz krvotok, koristeći fokusirani ultrazvuk, i da se prate njihov put do ciljanog mesta. Ovaj napredak u dizajnu čestica omogućava da se u organizmu kontrolišu kretanja lekova i prate njihova mesta isporuke, što je ključni korak ka bezbednijoj i efikasnijoj terapiji.

Nakon što su razvili ovaj inovativni dizajn čestica, istraživači su sproveli eksperiment u kojem su ove „pustinjske ruže“ napunili lekovima za lečenje raka. Čestice su zatim ubrizgane u krvotok miševa. Korišćenjem fokusiranog ultrazvuka, istraživači su uspeli da zadrže čestice na unapred određenoj poziciji unutar krvotoka, uprkos brzom protoku krvi. Ovo je dokazalo da se čestice mogu precizno kontrolisati i da se lekovi mogu isporučiti na željena mesta, poput tumora ili blokada u krvnim sudovima.

Jedan od ključnih trenutaka u ovom istraživačkom radu bio je otkriće da solidne mikročestice mogu biti akustički usmeravane, što je ranije bio izazov za naučnike koji su se bavili mikrosistemima za isporuku lekova. Zanimljivo je da su ranije istraživanja uglavnom koristila gasne mehuriće, koji su takođe mogli biti usmeravani pomoću ultrazvuka, ali ovi mehurići nisu mogli nositi velike količine lekova. Nasuprot tome, čestice u obliku cveta mogu nositi mnogo veće količine aktivnih molekula, što ih čini efikasnijim.

Iako su testovi na miševima dali obećavajuće rezultate, istraživači planiraju da nastave sa usavršavanjem ovog pristupa. Sledeći korak uključuje dodatna ispitivanja na životinjama, a cilj je da se tehnologija jednog dana koristi u lečenju onkoloških i kardiovaskularnih pacijenata, ili pacijenata sa drugim ozbiljnim zdravstvenim problemima.

Takođe, čestice mogu biti izrađene od različitih materijala i premaza, u zavisnosti od terapije koja se primenjuje i načina snimanja koji se koristi za praćenje čestica. Istraživači su već testirali čestice napravljene od cink oksida, polimida i kompozitnih materijala koji se sastoje od nikla i organskih jedinjenja.

Zanimljivost je da iako je oblik čestica presudan za njihovu efikasnost, istraživači su pokazali da materijal od kojeg su napravljene čestice nije presudan za njihov radni princip. To znači da bi se ova tehnologija mogla prilagoditi različitim potrebama u medicinskim tretmanima.

Tehnologija „pustinjske ruže“ otvara nova vrata u načinu primene lekova i medicinskog lečenja. Iako je još u fazi razvoja, već pokazuje izuzetne rezultate, posebno u preciznoj i kontrolisanoj isporuci lekova do ciljanih mesta u telu. Ova inovacija ima potencijal da revolucioniše lečenje mnogih ozbiljnih bolesti, smanjujući nuspojave i povećavajući efikasnost terapije. S obzirom na brzinu napretka u ovom istraživačkom polju, možemo očekivati da će ove „pustinjske ruže“ uskoro igrati ključnu ulogu u medicinskim tretmanima širom sveta.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)