Πρωτότυπες «νανοβελόνες» ανοίγουν τον δρόμο στην νέα αναγεννητική ιατρική

Είναι τόσο μικρές, 1.000 φορές μικρότερες από μια ανθρώπινη τρίχα, που η επιτυχία των δοκιμών ήταν δυνατόν να παρατηρηθεί μόνο με την βοήθεια ηλεκτρονικής μικροσκοπίας! Αυτό δεν μειώνει την ικανοποίηση των ερευνητών από το Imperial College του Λονδίνου και το Τμήμα Νανοϊατρικής του Houston Methodist Research Institute στις ΗΠΑ που ελπίζουν ότι η συγκεκριμένη τεχνολογία πίσω από τις νανοβελόνες θα μπορέσει να βοηθήσει κατεστραμμένα όργανα και νεύρα να αυτοεπιδιορθωθούν και μεταμοσχευμένα όργανα να αναπτυχθούν φυσιολογικά.

Οι νανοβελόνες λειτουργούν απελευθερώνοντας νουκλεϊκά οξέα σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Τα νουκλεϊκά οξέα είναι τα δομικά στοιχεία όλων των ζώντων οργανισμών καθώς κωδικοποιούν, διαβιβάζουν και εκφράζουν γενετικές πληροφορίες. Σήμερα οι επιστήμονες διερευνούν τρόπους με τους οποίους θα «τιθασεύσουν» την ισχύ των νουκλεϊκών οξέων, χρησιμοποιώντας τα για τον επαναπρογραμματισμό κυττάρων προκειμένου να εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες.

Κατασκευασμένες από βιοδιασπώμενο πυρίτιο (σιλικόνη) που επιτρέπει την διάλυσή τους μετά από δύο ημέρες δίχως να αφήνουν τοξικά κατάλοιπα στο σώμα, η πορώδης επιφάνεια των μικροσκοπικών nanoneedles τις καθιστά πιο αποτελεσματικές στην άφεση του φορτίου τους: παρακάμπτοντας την εξωτερική μεμβράνη του κυττάρου, διεισδύουν στο εσωτερικό του και αφήνουν νουκλεϊκά οξέα χωρίς να βλάπτουν ή να σκοτώνουν το κύτταρο.

Όπως αναφέρεται στο περιοδικό Nature Materials, η ομάδα απέδειξε ότι οι νανοβελόνες δύνανται να απελευθερώσουν νουκλεϊκά οξέα (DNA και siRNA) σε ανθρώπινα κύτταρα στο εργαστήριο ενώ έκαναν το ίδιο με επιτυχία σε μύες ποντικιών. Μετά από επτά ημέρες παρατηρήθηκε εξαπλάσια αύξηση στον σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων στους μύες ενώ τα νέα αγγεία συνέχισαν να σχηματίζονται για 14 ημέρες χωρίς φλεγμονή ή άλλη παρενέργεια.

Οι ερευνητές χαρακτηρίζουν την εξέλιξη «κβαντικό άλμα» σε σύγκριση με τις υπάρχουσες τεχνολογίες παράδοσης γενετικού υλικού σε κύτταρα και ιστούς. Η άμεση πρόσβαση στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου επιτρέπει γενετικό επαναπρογραμματισμό απίστευτα υψηλής απόδοσης, επισημαίνουν. Και αυτό σημαίνει προσαρμοσμένες θεραπείες ανά ασθενή με άπειρες δυνατότητες ανίχνευσης, διάγνωσης και θεραπείας. Επόμενος στόχος η δημιουργία με νανοβελόνες αιμοφόρων αγγείων σε ανθρώπους, ώστε μεταμοσχευμένα όργανα ή μελλοντικά μοσχεύματα τεχνητών οργάνων να συνδέονται ομαλά με το υπόλοιπο σώμα περιορίζοντας στο ελάχιστο το ενδεχόμενο απόρριψης.

Αλέξανδρος Θεολόγου