Ο συναρπαστικός κόσμος της νανοτεχνολογίας, όπου οι διαστάσεις είναι τόσο μικρές, της τάξης του 10-9 μέτρα, περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Από τις τεχνολογικές εφαρμογές μέχρι τη φαρμακευτική και την ιατρική, οι επιστήμονες αξιοποιούν τα λεγόμενα νανοσωματίδια ώστε να εκμεταλευτούν τα φυσικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στις τόσο μικρές διαστάσεις. Έτσι, σε ερευνητικό επίπεδο οι εφαρμογές των νανοσωματιδίων σε διάφορους επιστημονικούς τομείς πληθαίνουν μέρα με τη μέρα. Σε πρόσφατη έρευνα διαβάζουμε την χρήση εισπνεόμενων νανοσωματιδίων για την καταπολέμηση της καρδιοπάθειας!
Γιατί τα νανοσωματίδια μπορούν να αξιοποιηθούν στην ιατρική;
Τα νανοσωματίδια λόγω του μεγέθους τους αποτελούν μια καινοτόμα πλατφόρμα για την καταπολέμηση διαφόρων παθήσεων. Καταρχάς τα σωματίδια αυτά είναι τουλάχιστον μια τάξη μεγέθους μικρότερα από τα κύτταρα. Έτσι μπορούν να εισχωρήσουν μέσα σε ασθενή κύτταρα. Μάλιστα, λόγω του μικρού τους μεγέθους μπορούν να εισχωρήσουν ακόμα και στον εγκέφαλο διαπερνώντας τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Αυτή η ικανότητά τους είναι πολύ σημαντική σε περιπτώσεις που αφορούν εγκεφαλικές παθήσεις και μάλιστα σε καρκίνο του εγκεφάλου.
Γύρω από τα νανοσωματίδια συνήθως υπάρχει μια επικάλυψη που τα καθιστά βιοσυμβατά ή και πιο λειτουργικά. Για την αξιοποιήση τους σε πιο εντοπισμένες θεραπείες, εκτός από την επικάλυψη οι επιστήμονες τοποθετούν πάνω τους “προσδέτες“. Οι προσδέτες μπορεί να είναι π.χ. πρωτεΐνες, που προσλαμβάνονται από συγκεκριμένα κύτταρα. Εκτός όμως από τους προσδέτες, τα νανοσωματίδια στον πυρήνα τους έχουν κάποιο φάρμακο ή και κάποιο μαγνητικό υλικό. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται ταυτόχρονα με τη θεραπεία, η απεικόνιση τους μέσω μαγνητικής τομογραφίας.
Εισπνεόμενα νανοσωματίδια για τις καρδιακές παθήσεις
Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Translational Medicine (θα τη βρείτε εδώ), επιστήμονες από την Ιταλία και τη Γερμανία εστίασαν στη χρήση εισπνεόμενων νανοσωματιδίων –μεγέθους μικρότερου από 50nm– στις καρδιακές παθήσεις. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές σύνθεσαν και αξιοποίησαν νανοσωματίδια φωσφορικού ασβεστίου CaPs. Τα σωματίδια αυτά είναι βιοσυμβατά και βιοαποικοδομήσημα. Έτσι,αφού πρόσδεσαν σε αυτά ένα ειδικό πεπτίδιο με θεραπευτική δράση απέναντι στις καρδιοπάθειες, προχώρησαν σε πειράματα in vitro.
Μετά τα επιτυχή πειράματα in vitro, οι επιστήμονες θέλησαν να εξετάσουν την απόδοση των νανοσωματιδίων in vivo. Αρχικά, προκάλεσαν διαβητική καρδιοπάθεια σε ποντίκια. Στη συνέχεια, εισήγαγαν σε αυτά τα νανοσωματίδια μέσω της εισπνοής. Αυτό που παρατηρήθηκε ήταν όχι μόνο η επιτυχής πρόσδεση των νανοσωματιδίων στα ασθενή κύτταρα της καρδιάς, αλλά και η αποκατάσταση τους. Τα πειράματα δεν σταμάτησαν στα ποντίκια. Συγκεκριμένα, οι επιστήμονες εξέτασαν την αποτελεσματικότητα των νανοσωματιδίων και σε χοίρους. Τα αποτελέσματα ήταν πάλι ενθαρρυντικά, οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι τα εισπνεόμενα νανοσωματίδια φωσφορικού ασβεστίου με τα ειδικά πεπτίδια, θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για τη θεραπεία καρδιοπαθειών. Φυσικά απαιτείται μια πληθώρα πειραμάτων και κλινικών δοκιμών προτού εφαρμοστεί η μέθοδος αυτή ως θεραπεία σε ανθρώπους.
