Olomoučtí vědci využili grafen k léčbě rakoviny. Léčivo na něj vázané zabije až 80 procent buněk, tvrdí
Léčba rakoviny kostí, prsu nebo mozku by díky olomouckým vědcům mohla být účinnější a šetrnější. Zjistili totiž, jak do nádorových buněk dostat až tři léky naráz. Využili k tomu grafenové destičky, Nobelovou cenou vyznamenaný materiál. Léčivo navázané na destičkách se dostane přímo do nádorů a nepoškodí zdravé buňky. Chemoterapie by tak mohla být bez nepříjemných vedlejších účinků.
Grafeno-oxidový nanomateriál je tlustý jeden atom a v podstatě dvojrozměrný. Kapku vzorku, ve kterém jsou grafenové destičky, nanesou vědci pipetou na malý plíšek. Ten poté vloží do mikroskopu atomárních sil, aby zjistili, zda jsou potřeba dodatečné úpravy.
„Takhle jsou ty kostičky skutečně příliš velké a do nádorových buněk by se nedostaly. Takže teď budeme muset vzorek zmenšit,“ vysvětluje proces Václav Ranc z laboratoře CATRIN Univerzity Palackého.
Zkumavka se vzorkem se poté ponoří do malé vaničky do ultrazvukové lázně. Teplota se nastavuje na 80 stupňů. Hladina vody se rozvlní, přístroj totiž vysílá ultrazvukové vlny, které kostičky rozbijí na menší plátky. Ty už jsou schopné se dostat do nádorových buněk. Ultrazvuk musí působit zhruba šest hodin.
Grafen-oxidové destičky jsou vysoké pouhý jeden atom. Olomoučtí vědci zjistili, jak na ně navázat chemicky až tři léčiva. Destičky v podstatě fungují jako vor, který pluje tělem a nachází rakovinné buňky.
„Na té destičce je ještě jedna věc a to je molekula, která funguje jako klíč, který odemkne pouze a jenom nádorové buňky. Zdravé buňky nemají žádný zámek, který bychom mohli tímto klíčem odemknout, takže do zdravých buněk se to léčivo nedostává,“ popisuje Ranc.
Na grafenové destičky dosud bylo možné připevnit léčiva jen elektrostatickou vazbou, která je ovšem nestabilní. Léčiva se z destiček totiž předčasně uvolňují a namísto rakovinných buněk můžou poškozovat ty zdravé. Vědci ale nyní zjistili, jak je připevnit pevněji chemickou vazbou.
Zjistit nádor slinivky břišní z pár mililitrů krve. Lékaři testují unikátní metodu chemiků z Pardubic
Číst článek
„Dá se to přirovnat třeba k nafukovacímu balonku, který když si přiděláte k vlasům, tak ty vlasy se přichytí na ten balonek. Pokud ale ten balonek od hlavy oddálíme, tak vlasy se pustí. To je elektrostatická interakce. Chemická vazba je, pokud si na ten balonek dáte lepidlo dáte si to k hlavě. Určitě si sami dokážete představit, že dostat takový balonek z hlavy už nebude tak jednoduché,“ vysvětluje Václav Ranc.
Rozdíl mezi použitím léku s destičkou a bez destičky je podle Ludmily Žďárské z Univerzity Palackého značný. „V případě, že bylo použito pouze jedno léčivo, buněk bylo zabito 60 procent. V případě, kdy toto léčivo bylo navázáno na naši grafenovou destičku, buněk to zabilo 80 procent.“
Vědci ale můžou na destičky navázat až tři léčiva. V takovém případě zabíjí přibližně stejné množství rakovinových buněk, jako když léky podávají bez destiček. Výhoda destiček je ale jinde.
„Léčivo bez destiček poškozuje i zdravé buňky, zatímco destička je nasměruje k nádorovým buňkám a těm zdravým neublíží. Chemoterapie by pak nemusela být doprovázená tak nepříjemnými vedlejšími účinky,“ říká Žďárská.
Vědci úspěšně otestovali grafenové destičky na buňkách nádorů kostí, prsu a mozku. Teď je chtějí vyzkoušet i na dalších typech rakoviny. Na destičky by chtěli navázat také kontrastní látky a použít je v diagnostice.
