A hagyományos képalkotó eszközök - a röntgen, az ultrahang, de még a komputertomográfia (CT) vagy a mágnesesrezonancia-vizsgálat (MR) is - csak olyan daganatok felismerését teszik lehetővé, amelyek már elég nagyra nőttek ahhoz, hogy szabad szemmel látsszanak a felvételen. A nanorészecskék ezzel szemben tízmillió ép sejt között is kiszúrják az egyetlen tumorsejtet. A mellrák kísérleti stádiumban lévő, nanomedicinán alapuló szűrővizsgálata például akár százszor kisebb daganatokat is kimutat, mint a hagyományos mammográfiás röntgenfelvétel. A rákos sejtekre jellemző fehérjék vagy genetikai elváltozások felismerésére alkalmassá tett nanorészecskék pedig megkönnyíthetik a valóban rosszindulatú elváltozások elkülönítését a gyulladásos duzzanattól és a jóindulatú sejtburjánzástól.
Az új erek mindig gyanúsak
A Washingtoni Egyetem professzora, Gregory Lanza és csapata olyan nanorészecskéket fejleszt, amelyek felkeresik és a diagnosztikus eszközök számára feltüntetik az újonnan képződött ereket. Mivel a felnőtt szervezetben új erek normálisan nem, vagy legfeljebb csak nagyobb sebek gyógyulásakor képződnek, mindig gyanús, hogy a friss véredények egy kezdődő rosszindulatú daganatot táplálnak. Régóta ismeretes, hogy a beereződés a vastagbélrák, a mellrák és sok egyéb ráktípus esetében a tumorfejlődés kiemelt fontosságú mozzanata. A speciális érfelismerő nanorészecskék felhalmozódása nem csak ráirányítja a figyelmet a potenciális rákveszélyre, de a szövettömeg növekedésének üteméről is tájékoztat, így segít meghatározni az alkalmazandó kezelést.
Leleplező aranyszemcsék
Sanjiv Sam Gambhir és kollégái a Stanford Egyetemen kimondottan a vastag- és végbélrák korai kimutatására összpontosítanak: céljuk az olyan kicsiny méretű daganatkezdemények felismerése, amelyek a hagyományos kolonoszkópiás vizsgálat során szinte biztosan elkerülnék a figyelmet. Ők aranyból és szilíciumból álló hordozó nanorészecskékre aggatnak a ráksejtekhez kötődő molekulákat. A daganathoz ily módon kihorgonyzott nanorészecskék olyan feltűnő módon verik vissza a speciálisan e célra kialakított endoszkóp fényét, hogy rögvest leleplezik a rejtőzködő ráksejteket.
Kombinált nanoeszközök
A nanorészecskék tervezői persze egyre többet akarnak: most már többféle feladat elvégzésére alkalmas nanopartikulumokról álmodoznak, amelyek nemcsak feltüntetik a daganat helyét az MR- vagy PET-felvételen, de egyúttal daganatölő szereket is szállítanak a tumorsejtekhez. Ezek a kombinált nanoeszközök lehetővé tennék az orvos számára, hogy kövesse a gyógyszer útját, és ellenőrizze, valóban célba talált-e, sőt, hogy használ-e. Nem sokra megy ugyanis az orvostudomány olyan módszerekkel, amelyek használatakor az onkológus találgatni kényszerül, vajon a bejuttatott vegyület elérte-e egyáltalán az elpusztítani kívánt tumort.
Az orvosi alkalmazás akadályai
A nanorészecskék klinikai alkalmazásának egyelőre gátat vet, hogy veszélytelen voltuk még nincs kellőképpen igazolva. A szervezetre gyakorolt esetleges toxikus hatás - például bőr- vagy tüdőgyulladás, vérrögképződés - mellett komoly aggályként merül fel a potenciális környezetszennyező hatás is. Ezeket a veszélyeket minden egyes klinikai alkalmazás vizsgálatakor elemezni kell.
Gambhir szerint ugyanakkor a nanorészecskék orvosi alkalmazásának egyetlen elvi akadálya a megfelelő, daganatokra jellemző molekuláris célpontok hiánya. Tervezni bámulatos dolgokat lehet, de csodákra a nanorészecskék sem képesek - jegyzi meg a tudós. A kutatók egyelőre nem ismerik eléggé a daganatkeletkezés kezdeti stádiumait ahhoz, hogy meg tudják nevezni a legalkalmasabb molekuláris céltáblát, amely bizonyosan ott van a ráksejteken már a kezdetektől fogva, de hiányzik az ép szövetekből. Enélkül pedig elindulni sem lehet, vallja be Gambhir: "nem futhatunk, amíg járni sem tudunk."