Фізика майбутнього

Усяк, кому довелося пережити жахливі побічні ефекти хіміотерапії, зрозуміє, якою великою мірою ці наночастинки можуть полегшити людські страждання. Хіміотерапія промиває весь організм небезпечними токсинами, вбиваючи ракові клітини лише трошки ефективніше, ніж усі інші. Хіміотерапія завдає організму величезної шкоди. Її побічні ефекти - нудота, випадання волосся, загальна слабкість тощо - настільки важкі, що деякі хворі воліють радше вмерти від раку, аніж піддаватися таким тортурам.

Наночастинки можуть усе змінити. Ліки - зокрема протиракові - вміщатимуть усередину молекули, що має форму капсули. Тоді на- ночастинку вводять у кровообіг хворого, вона знаходить конкретне місце призначення і там випускає ліки.

Важлива особливість цих наночастинок - їхній розмір: від 10 до 100 нанометрів.⁴ Вони завеликі, щоб проникати в клітини крові, і тому просто відскакуватимуть від здорових клітин. Тим часом ракові клітини інакші: їхні стінки всіяні великими нерівними порами. Відтак наночастинки можуть легко заходити всередину ракових клітин і випускати там ліки, не зачіпаючи при цьому здорових клітин. Тому лікарям не потрібні складні системи керування, щоб привести наночастинки до місця призначення: ті автоматично акумулювати- муться в конкретних типах злоякісних пухлин.

Краса цієї терапії полягає в тому, що вона не потребує складних і небезпечних процедур, які можуть мати серйозні побічні ефекти. Наночастинки просто мають відповідний розмір - вони надто великі, щоб атакувати здорові клітини, але якраз нормальні, щоб проникати всередину ракових клітин.

Іще один приклад - наночастинки, що їх виготовили науковці компанії BIND Biosciences в Кембріджі, штат Массачусетс. Ці наночастинки створені з полімолочної кислоти і кополімолочної кис- лоти/гліколевої кислоти; вони можуть утримувати ліки всередині молекулярної сітки. Відтак ліки стають “корисним вантажем” такої наночастинки. Навігатором для неї слугують пептиди, що її вкривають; вони чіпляються саме до клітини-мішені.

У цьому проекті найцікавіше те, що ці наночастинки формуються самі, без складних заводів чи хімічних комбінатів. Потрібні хімічні складники змішують повільно, у належній послідовності і в строго відповідних умовах - і наночастинки складаються самі.

“Оскільки таке самотворення не потребує багатьох складних хімічних процедур, ці наночастинки дуже легко виготовляти... І ми можемо їх виготовляти кілограмами, чого ще не робив ніхто,” - каже Омід Фарохзад із компанії BIND, медик, що викладає в Гарвардській медичній школі.⁵ Ці наночастинки вже довели свою ефективність у лікуванні раку простати, грудей і легень - у дослідах на щурах. За допомогою барвників можна пересвідчитись, що ці наночастинки акумулюються саме в потрібному органі, вивільняючи свій “корисний вантаж” так, як заплановано. Через кілька років розпочнуться клінічні випробування на людях.

ЗНИЩЕННЯ РАКОВИХ КЛІТИН

Наночастинки можуть не лише знаходити ракові клітини й доправляти до них хімічні речовини, призначені їх убити, — ймовірно, вони зможуть і просто вбивати ці клітини на місці. Принцип тут простий. Наночастинки здатні поглинати світло конкретної частоти. Якщо спрямувати на них лазерний промінь, то вони нагріваються або починають вібрувати, розриваючи оболонки всіх ракових клітин навколо себе й цим знищуючи їх. Отже, завдання полягає в тому, щоб наблизити ці наночастинки до ракових клітин на потрібну відстань.

Декілька груп науковців уже створили перші прототипи. Науковці в Аргонській національній лабораторії і Чіказькому університеті розробили наночастинки з двоокису титану (двоокис титану - широковживана хімічна речовина, що міститься, зокрема, в сонцезахисних кремах). Ці науковці виявили, що такі наночастинки можна приєднати до антитіла, яке природним способом шукає в організмі конкретні ракові клітини з назвою мультиформна гліобластома. Отже, наночастинки “під’їжджають” до ракових клітин на цих антитілах. Тоді на п’ять хвилин умикається біле світло, ракові клітини нагріваються і