Służba Zdrowia - strona główna
SZ nr 26–33/2015
z 9 kwietnia 2015 r.

Stuknij na okładkę, aby przejść do spisu treści tego wydania


>>> Wyszukiwarka leków refundowanych


Doktor grafen

Marek Matacz

Ma prostą budowę, ale niezwykłe właściwości. Materiał, który swoim odkrywcom przyniósł Nagrodę Nobla, wkracza do medycyny.



Naukowcy z University of Manchester znaleźli nowy sposób na niszczenie macierzystych komórek nowotworowych. Uczeni badali grafenowe nanocząstki, a dokładnie płatki utlenionego grafenu, które mogą pomagać w dostarczaniu łączonych z nimi różnorodnych leków. Spotkało ich jednak spore zaskoczenie. – W naszej pracy, niespodziewanie to sam tlenek grafenu okazał się efektywnym lekiem antynowotworowym – mówi jeden z uczonych, dr Aravind Vijayaraghavan.

W eksperymentach przeprowadzonych na kulturach komórkowych, zbudowane z grafenu cząstki były bezpieczne dla zdrowych komórek, ale w dosyć niezwykły sposób hamowały rozwój guzów. – Nowotworowe komórki macierzyste wytwarzają masę komórkową, zwaną sferą guza. Zaobserwowaliśmy, że płatki z tlenku grafenu uniemożliwiały komórkom ich tworzenie, a zamiast tego zmuszały je do zmiany w nienowotworowe komórki macierzyste – tłumaczy dr Vijayaraghavan.

Badacze przetestowali działanie tlenku grafenu na hodowlach komórek raka piersi, trzustki, płuc, mózgu, jajnika i prostaty z podobnymi rezultatami, spekulują więc, że nowa metoda może być skuteczna w przypadku wielu, a być może nawet wszystkich rodzajów nowotworów.

Brzmi obiecująco, jednak grafen może pokazać medycynie wiele różnych twarzy.


Lepsze leki


Jego potencjalne możliwości wynikają z unikatowej budowy. Dla przypomnienia – ten odkryty stosunkowo niedawno materiał to warstwa o grubości jednego atomu, złożona z regularnie ułożonych, sześcioatomowych pierścieni atomów węgla. Jest niezwykle wytrzymały i doskonale przewodzi prąd oraz ciepło. Można go także łączyć z różnymi cząsteczkami, ale jest też stabilny chemicznie.

W 2013 roku badania nad grafenem wygrały obok „Human Brain Project” konkurs w ramach programu „Nowe Technologie i Technologie Przyszłości”. Na każdy z projektów przeznaczony został miliard euro.

Jedno z możliwych zastosowań, to wspomniane wcześniej precyzyjne dostarczanie leków do komórek. Potencjał takiego podejścia dobrze pokazują badania naukowców z North Carolina State University. Razem z badaczami z kilku innych ośrodków wytworzyli oni grafenowe „nanodywaniki”, przeznaczone do transportowania leków przeciwnowotworowych. Do każdej takiej nanocząstki dołączone zostały dwie substancje – ligand czynnika martwicy nowotworu indukujący apoptozę (TRAIL), który działa w kontakcie z błoną komórkową i doksyrubicyna (Dox), która powinna wniknąć do jądra komórkowego. – Te, wzbogacone o leki, grafenowe paski, mogą być w roztworze wprowadzone do krwi i podróżować przez układ krwionośny jak latające dywany w nanoskali – opowiada prof. Zhen Gu, główny autor pracy opisującej wynalazek. Co dalej dzieje się z „dywanikami”? Ponieważ naczynia wokół guza są mniej szczelne niż zdrowe, grafenowe cząstki przenikają do chorych komórek. Obecne na ich powierzchni receptory łączą się z cząsteczką TRAIL, a komórkowe enzymy niszczą peptyd łączący lek z grafenem. Po jego odłączeniu, komórka wchłania grafenową cząstkę razem z drugim lekiem. W kwaśnym środowisku komórki również odłącza się on od „dywanika” i trafia do jądra, czyli miejsca swojego przeznaczenia. Za pomocą grafenu, TRAIL pełni więc dwie role – przeciwnowotworowego leku i cząsteczki, która pomaga całemu kompleksowi połączyć się z chorą komórką i wprowadzić do niej drugi lek. Na razie, z obiecującymi wynikami, badacze przeprowadzili eksperymenty na myszach z ludzkim rakiem płuc.


Chipy i nanostruktury


Tak jak terapia, równie ważna jest diagnostyka. W przypadku nowotworów, grafen może okazać się bardzo przydatny także na tym polu. Pokazali to badacze z University of Michigan, którzy stworzyli urządzenie do „płynnej biopsji”, czyli wyłapywania pojedynczych komórek nowotworowych, krążących swobodnie we krwi. To trudne zadanie, szczególnie we wczesnym stadium choroby, a chodzi właśnie o jak najszybszą diagnostykę.

Dzięki grafenowi, na mikroprzepływowym chipie udało się skonstruować gęsty „las” molekularnych łańcuchów z przeciwciałami, które wychwytują poszukiwane komórki. – To tak, jakby każda cząstka grafenu miała wiele ramion do łapania komórek – wyjaśnia prof. Sunitha Nagrath, która kierowała badaniami. Uzyskane rezultaty okazały się znakomite. W próbkach krwi, które zawierały tylko kilka komórek nowotworowych na 5 do 10 miliardów, urządzenie chwytało średnio 73 proc. z nich, a w połowie przypadków wyłapane zostały wszystkie.


Aktywna powłoka


Grafen doskonale może sprawdzić się także wykorzystywany w skali makro, choć czasami modyfikowany w nanoskali. Na przykład naukowcy z University of California w Los Angeles i  University of Michigan opracowali materiał, który zapobiega zakrzepom. W tym przypadku do grafenu badacze dołączyli dwa elementy – heminę i oksydazę glukozy. Jak opisują badacze, w kontakcie z krwią wspólne, katalityczne działanie tych cząsteczek prowadzi do powstawania nitroksylu, który działa w naczyniach podobnie do tlenku azotu i przeciwdziała powstawaniu zakrzepów. Materiał miałby znaleźć zastosowanie jako pokrycie cewników, zastawek serca, sztucznych naczyń i innych implantów, zwiększając ich biozgodność i bezpieczeństwo.



Tkanki i elektronika


Grafen może do medycyny trafić też bardziej pośrednio. To dlatego, że jest obecnie intensywnie badany pod kątem zastosowań w elektronice. Co może w ten sposób zdziałać, pokazuje na przykład projekt badaczy z paryskiego Université Pierre et Marie Curie i francuskiej firmy Pixium Vision. Uczeni pracują nad nową generacją „sztucznej siatkówki”. Wiele głównych komponentów przywracającego wzrok implantu, ze względu wytrzymałość giętkość, doskonałe właściwości elektryczne i bardzo dobrą biokompatybilność grafenu, mają być wykonane właśnie z niego.




Najpopularniejsze artykuły

Ciemna strona eteru

Zabrania się sprzedaży eteru etylowego i jego mieszanin – stwierdzał artykuł 3 uchwalonej przez sejm ustawy z dnia 22 czerwca 1923 r. w przedmiocie substancji i przetworów odurzających. Nie bez kozery, gdyż, jak podawały statystyki, aż 80 proc. uczniów szkół narkotyzowało się eterem. Nauczyciele bili na alarm – używanie przez dzieci i młodzież eteru prowadzi do ich otępienia. Lekarze wołali – eteromania to zguba dla organizmu, prowadzi do degradacji umysłowej, zaburzeń neurologicznych, uszkodzenia wątroby. Księża z ambon przestrzegali – eteryzowanie się nie tylko niszczy ciało, ale i duszę, prowadząc do uzależnienia.

Astronomiczne rachunki za leczenie w USA

Co roku w USA ponad pół miliona rodzin ogłasza bankructwo z powodu horrendalnie wysokich rachunków za leczenie. Bo np. samo dostarczenie chorego do szpitala może kosztować nawet pół miliona dolarów! Prezentujemy absurdalnie wysokie rachunki, jakie dostają Amerykanie. I to mimo ustawy, która rok temu miała zlikwidować zjawisko szokująco wysokich faktur.

Leki, patenty i przymusowe licencje

W nowych przepisach przygotowanych przez Komisję Europejską zaproponowano wydłużenie monopolu lekom, które odpowiedzą na najpilniejsze potrzeby zdrowotne. Ma to zachęcić firmy farmaceutyczne do ich produkcji. Jednocześnie Komisja proponuje wprowadzenie przymusowego udzielenia licencji innej firmie na produkcję chronionego leku, jeśli posiadacz patentu nie będzie w stanie dostarczyć go w odpowiedniej ilości w sytuacjach kryzysowych.

ZUS zwraca koszty podróży

Osoby wezwane przez Zakład Ubezpieczeń Społecznych do osobistego stawiennictwa na badanie przez lekarza orzecznika, komisję lekarską, konsultanta ZUS często mają do przebycia wiele kilometrów. Przysługuje im jednak prawo do zwrotu kosztów przejazdu. ZUS zwraca osobie wezwanej na badanie do lekarza orzecznika oraz na komisję lekarską koszty przejazdu z miejsca zamieszkania do miejsca wskazanego w wezwaniu i z powrotem. Podstawę prawną stanowi tu Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z 31 grudnia 2004 r. (...)

Byle jakość

Senat pod koniec marca podjął uchwałę o odrzuceniu ustawy o jakości w opiece zdrowotnej i bezpieczeństwie pacjenta w całości, uznając ją za niekonstytucyjną, niedopracowaną i zawierającą szereg niekorzystnych dla systemu, pracowników i pacjentów rozwiązań. Sejm wetem senatu zajmie się zaraz po świętach wielkanocnych.

Osteotomia okołopanewkowa sposobem Ganza zamiast endoprotezy

Dysplazja biodra to najczęstsza wada wrodzona narządu ruchu. W Polsce na sto urodzonych dzieci ma ją czworo. W Uniwersyteckim Szpitalu Dziecięcym pod kierownictwem dr. Jarosława Felusia przeprowadzane są operacje, które likwidują ból i kupują pacjentom z tą wadą czas, odsuwając konieczność wymiany stawu biodrowego na endoprotezę.

EBN, czyli pielęgniarstwo oparte na faktach

Rozmowa z dr n. o zdrowiu Dorotą Kilańską, kierowniczką Zakładu Pielęgniarstwa Społecznego i Zarządzania w Pielęgniarstwie w UM w Łodzi, dyrektorką Europejskiej Fundacji Badań Naukowych w Pielęgniarstwie (ENRF), ekspertką Komisji Europejskiej, Ministerstwa Zdrowia i WHO.

Rzeczpospolita bezzębna

Polski trzylatek statystycznie ma aż trzy zepsute zęby. Sześciolatki mają próchnicę częściej niż ich rówieśnicy w Ugandzie i Wietnamie. Na fotelu dentystycznym ani razu w swoim życiu nie usiadł co dziesiąty siedmiolatek. Statystyki dotyczące starszych napawają grozą: 92 proc. nastolatków i 99 proc. dorosłych ma próchnicę. Przeciętny Polak idzie do dentysty wtedy, gdy nie jest w stanie wytrzymać bólu i jest mu już wszystko jedno, gdzie trafi.

Różne oblicza zakrzepicy

Choroba zakrzepowo-zatorowa, potocznie nazywana zakrzepicą to bardzo demokratyczne schorzenie. Nie omija nikogo. Z jej powodu cierpią politycy, sportowcy, aktorzy, prawnicy. Przyjmuje się, że zakrzepica jest trzecią najbardziej rozpowszechnioną chorobą układu krążenia.

Samobójstwa wśród lekarzy

Jeśli chcecie popełnić samobójstwo, zróbcie to teraz – nie będziecie ciężarem dla społeczeństwa. To profesorska rada dla świeżo upieczonych studentów medycyny w USA. Nie posłuchali. Zrobili to później.

Czy Trump ma problemy psychiczne?

Chorobę psychiczną prezydenta USA od prawie roku sugerują psychiatrzy i specjaliści od zdrowia psychicznego w Ameryce. Wnioskują o komisję, która pozwoli zbadać, czy prezydent może pełnić swoją funkcję.

Zmiany skórne po kontakcie z roślinami

W Europie Północnej najczęstszą przyczyną występowania zmian skórnych spowodowanych kontaktem z roślinami jest Primula obconica. Do innych roślin wywołujących odczyny skórne, a występujących na całym świecie, należy rodzina sumaka jadowitego (gatunek Rhus) oraz przedstawiciele rodziny Compositae, w tym głównie chryzantemy, narcyzy i tulipany (...)

Leczenie wspomagające w przewlekłym zapaleniu prostaty

Terapia przewlekłego zapalenia stercza zarówno postaci bakteryjnej, jak i niebakteryjnej to duże wyzwanie. Wynika to między innymi ze słabej penetracji antybiotyków do gruczołu krokowego, ale także z faktu utrzymywania się objawów, mimo skutecznego leczenia przeciwbakteryjnego.

Sieć zniosła geriatrię na mieliznę

Działająca od października 2017 r. sieć szpitali nie sprzyja rozwojowi
geriatrii w Polsce. Oddziały geriatryczne w większości przypadków
istnieją tylko dzięki determinacji ordynatorów i zrozumieniu dyrektorów
szpitali. O nowych chyba można tylko pomarzyć – alarmują eksperci.

Ubezpieczenia zdrowotne w USA

W odróżnieniu od wielu krajów, Stany Zjednoczone nie zapewniły swoim obywatelom jednolitego systemu ubezpieczeń zdrowotnych. Bezpieczeństwo zdrowotne mieszkańca USA zależy od posiadanego przez niego ubezpieczenia. Poziom medycyny w USA jest bardzo wysoki – szpitale są doskonale wyposażone, amerykańscy lekarze dokonują licznych odkryć, naukowcy zdobywają nagrody Nobla. Jakość ta jednak kosztuje, i to bardzo dużo. Wizyta u lekarza pociąga za sobą wydatek od 40 do 200 $, jeden dzień pobytu w szpitalu – 400 do 1500 $. Poważna choroba może więc zrujnować Amerykanina finansowo, a jedna skomplikowana operacja pochłonąć jego życiowe oszczędności. Dlatego posiadanie ubezpieczenia zdrowotnego jest tak bardzo ważne. (...)

Promieniowanie ultrafioletowe

Piękna opalenizna zwykle kojarzy się ze zdrowiem. Czy jest to dobre skojarzenie? Dla wielu tak. To ich przyciągają solaria, by niezależnie od pory roku mogli wyglądać jak po pobycie na nadmorskiej plaży. Opalanie to ekspozycja naszej skóry na promieniowanie ultrafioletowe. Efekty tego oddziaływania na ludzką skórę budzą coraz większy niepokój świata medycznego, a ze zdrowiem niewiele mają wspólnego (...)




bot