Léky menší než buňka. Budoucnost medicíny je v nanotechnologii

Stroje o velikosti buněk nám prodlouží život i otevřenou okna vesmíru.
Nanobot

Nanotechnologie byla zpropagována vědecko-fantastickým žánrem 80. a 90. let jako metoda budování miniaturních robotů. Dnes termín nanotechnologie můžete znát i z běžného života a mohlo by se zdát, že tak jako v případě jiných velkolepých sci-fi vizí ani tato zatím nedošla naplnění. Současný typ nanotechnologie však nese ohromný potenciál, který teprve objevujeme. A podle odborníků se brzy dočkáme i dlouho vyhlížené nanorobotiky.

Chirurgická doprava léčiv

Dnešní nanotechnologie v zásadě rozvíjejí pasivní postupy chemie – úpravou povrchové struktury v titěrném měřítku je tak například dosaženo nových povrchových vlastností textilu, třeba odpudivosti vůči tekutinám a nečistotám, nebo unikátních vlastností u elektroniky. V medicíně lze z této oblasti sáhnout po lépe zkonstruované struktuře léků pro jejich snadnější odbourání či naopak absorbci. Ten pravý zlom sice přijde až s nanorobotikou – totiž konstrukcí primitivních strojů o velikosti, jakou lidský zrak nepostřehne –, ale už dnešní nanotechnologie má co nabídnout.

Inženýr Frank Boehm ve své knize Nanomedical Device and Systems Design popisuje celou řadu dnešních i budoucích možností. Příkladem za všechny jsou možnosti boje proti rakovině. Současná nanotechnologie tak může být využita k chirurgicky přesnému boji s nádory. Ten může probíhat skrze nanočástice nitrožilně vpravené do těla pacienta, kde se shlukují kolem tumoru – zacílení probíhá externím zaměřením, například reakcí na infračervené světlo zamířené na oblast tumoru. Zde mohou být nanočástice externě přivedeny k zahřátí a tumor v zásadě zničit teplem. Proces neobsahuje farmaceutika, nemá tedy toxické vedlejší účinky a může tak bezproblémově podpořit tradiční chemoterapii, či ji dokonce postupně nahradit. Navíc nepoškozuje žádné zdravé tkáně uvnitř těla. Budoucí chytré nanočástice by mohly nádory vyhledávat a ničit samy.

Nanočástice

Až přestanou fungovat antibiotika, nastane éra nanočástic

Aktivní nanotechnologie by byla oproti dnešní medicíně podobným skokem, jako byl vynález farmaceutiky a antibiotik oproti felčarům 17. či 18. století. Přínosem by byla již možnost kvalitnější diagnózy – šance dostat se do těla a sebrat hodnotné informace z mnoha míst najednou je nedocenitelná.

 

Bezbřehé možnosti

Nanostroje by však mohly i opravovat buňky, vytvářet filtrační stěnu mezi nimi a okolím, rekonstruovat celé tkáně nebo likvidovat infekční nemoci bez ohledu na to, jak si s nimi poradí imunitní systém. Dokonce i pasivní technologie o vyšší úrovni může změnit náš život – například automatickým vyléčením kocoviny...

Boehm dále zmiňuje nejenom aplikování nanotechnologie u léčení nemocí, ale také naopak při vylepšování lidí při prodlužování délky života. Toho by mohlo být aktivně dosaženo například odstraňováním sloučeniny lipofuscinu z typu buněk, které se nedělí, čímž by se zabránilo nadměrnému hromadění. S futuristickými nano 3D tiskárnami by však mělo být rovněž možné produkovat vlastní buňky – nebo jejich roli zastat nanoroboty jako takovými.

V neposlední řadě by se nanotechnologie mohly ukázat jako klíčové i při budoucí vesmírné kolonizaci. Lidské tělo je ve vesmírném prostoru ohrožováno řadou elementů od stavu beztíže (řídnutí kostí a ochabování svalů) po nebezpečnou radiaci. S aktivní nanorobotikou by však mohlo dojít k vyřešení řady z těchto problémů.

Starověký římský kalich

Nanotechnologii vymysleli staří Římané. Uměli triky, které dnes nenapodobíme

Před klinickými testy by však bylo třeba zaručit, že nanostroje nelze hacknout či využít k nekalým účelům. Je jasné, že dříve či později by se i z nanotechnologie staly nové, ničivé zbraně. Podle Boema dorazí první nanostroje v řádu deseti až třiceti let. Jejich stavba i operace se prý zřejmě neobejdou bez pomoci budoucí umělé inteligence, nejde však o jedinou podmínku.

Ke konstrukci futuristické nanotechnologie totiž bude třeba posunout hranice současné produkce nanomateriálů, ale i mikroskopů – bez dokonalého pozorování a správné analýzy funkce mikroorganismů nebude možné vyvinout postupy pro jejich správu, ať už pasivní či aktivní.

Ladislav Loukota

Nanočástice

Zničí rakovinu nanočástice? Léčba budoucnosti se blíží!

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama