|
Χημικοί του πανεπιστημίου
Rice έχουν βρει έναν τρόπο να
πακετάρουν μερικά από τα πιο ισχυρά
ραδιενεργά σωματίδια, μέσα σε σωληνίσκους (νανοσωλήνες) από καθαρό άνθρακα
στο μέγεθος του DNA - μια μέθοδος
που ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν σε μικροσκοπικούς όγκους και
ακόμη και για απομονωμένα κύτταρα λευχαιμίας.
"Δεν υπάρχει καμία θεραπεία του καρκίνου που να υιοθετεί
την ακτινοβολία άλφα σωματιδίων και να είναι εγκεκριμένη από το Υπουργείο
Υγείας των ΗΠΑ", λέει ο επικεφαλής της έρευνας Lon Wilson, καθηγητής
της χημείας. "Η εγκεκριμένη θεραπεία που χρησιμοποιεί βήτα σωματίδια δεν
έχει ταιριάζει με την θεραπεία του καρκίνου στο μονοκύτταρο επίπεδο, επειδή
θέλει χιλιάδες βήτα σωματίδια για να σκοτώσει ένα απομονωμένο κύτταρο.
Σε αντίθεση, τα κύτταρα του καρκίνου μπορούν να καταστραφούν με ακριβώς
ένα κατευθυνόμενο άλφα σωματίδιο που κτυπά έναν πυρήνα κυττάρου."
 Στη μελέτη,
ο Wilson μαζί με άλλους επιστήμονες ανέπτυξαν και εξέτασαν
μια διαδικασία για να φορτώσουν άτομα αστάτιου μέσα σε μικρά τμήματα
νανοσωλήνων από άνθρακα.
Επειδή το αστάτιο είναι το σπανιότερο φυσικά εμφανιζόμενο στοιχείο στη Γη
- υπολογίζεται ότι υπάρχει λιγότερο από κουταλάκι του γλυκού
στο γήινο φλοιό οποιαδήποτε στιγμή - η έρευνα πραγματοποιήθηκε
χρησιμοποιώντας αστάτιο που δημιουργήθηκε σε ένα κυκλοτρόνιο.
Το αστάτιο, όπως το ράδιο και το ουράνιο, εκπέμπει άλφα σωματίδια μέσω της
ραδιενεργού αποσύνθεσης. Τα άλφα σωματίδιο ή πυρήνας ηλίου, που περιέχει δύο πρωτόνια και
δύο νετρόνια, είναι τα πιο βαρύ σωματίδια από αυτά που εκπέμπονται ως ακτινοβολία.
Είναι περίπου 4.000 φορές πιο βαρύ από τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται με τη
βήτα διάσπαση- ο τύπος της ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται συνήθως
για να θεραπεύσει τον καρκίνο.
"Η πρόσθετη μάζα αυξάνει το μέγεθος της καταστροφής, που μπορούν να
επιβάλουν στα κύτταρα του καρκίνου τα άλφα σωματίδια ", λέει ο Wilson.
Η ταχύτητα των ραδιενεργών σωματιδίων είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας
στην ιατρική χρήση. Τα βήτα σωματίδια ταξιδεύουν πολύ γρήγορα. Αυτό, που
συνδυάζεται με το μικρό μέγεθός τους, τους δίνει τη σημαντική δύναμη
διείσδυσης τους. Στη θεραπεία του καρκίνου, παραδείγματος χάριν, οι ακτίνες των
βήτα σωματιδίων μπορούν να δημιουργηθούν έξω από το σώμα του ασθενή και να
κατευθυνθούν στους όγκους. Τα άλφα σωματίδια κινούνται φυσικά πιο αργά, και επειδή
είναι επίσης βαριά, έχουν πολύ λίγη δύναμη διείσδυσης. Μπορούν δε να
σταματήσουν από
κάτι πολύ λεπτό, πχ όπως ένα χαρτί.
"Ο μοναδικός συνδυασμός της χαμηλής διεισδυτικής ικανότητας και της μεγάλης μάζας
του κάνουν το σωματίδιο άλφα ιδανικό για να στοχεύσει τον καρκίνο στο
μονοκύτταρο επίπεδο", αναφέρει ο Wilson. "Η δυσκολία στην ανάπτυξη
τρόπων που θα χρησιμοποιηθούν για να θεραπεύσουν τον καρκίνο, έκανε τους
ερευνητές να βρουν τρόπους ώστε να παραδίδουν αυτά τα σωματίδια γρήγορα και άμεσα στην περιοχή
της εκδήλωσης
του καρκίνου."
Σε μια προγενέστερη εργασία του, ο Wilson και οι συνάδελφοι του ανέπτυξαν
τεχνικές για να συνδεθούν τα αντισώματα με φουλερένια από άνθρακα, όπως οι νανοσωλήνες. Τα αντισώματα είναι
πρωτεΐνες που παράγονται από τα λευκοκύτταρα του αίματος. Κάθε αντίσωμα
είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να αναγνωρίζει και να
δεσμεύεται μόνο με ένα συγκεκριμένο αντιγόνο, ενώ οι γιατροί έχουν
προσδιορίσει έναν πλήθος αντισωμάτων που συσχετίζονται με τον καρκίνο, και
που μπορούν
να χρησιμοποιηθούν για να σκοτώνουν τα κύτταρα του καρκίνου.
Στις επόμενες έρευνες, ο Wilson ελπίζει να εξετάσει τρόπους για να
στοχεύει τον
καρκίνο σε κυτταρικό επίπεδο, με τη βοήθεια ειδικών καρκινικών αντισωμάτων
με νανοσωλήνες με αστάτιο.
Υπάρχει όμως και μια δυσκολία στην καταπολέμηση του καρκίνου με το αστάτιο.
Είναι ο σύντομος χρόνος υποδιπλασιασμού του, που είναι 7,5 ώρες. Στη
ραδιενεργό διάσπαση, ο χρόνος υποδιπλασιασμού είναι ο χρόνος που απαιτείται
ώστε μια οποιαδήποτε ποσότητα μιας ουσίας να γίνει η μισή της αρχικής
ποσότητας. Λόγω του μικρού χρόνου ημιζωής του αστάτιου, οποιαδήποτε
θεραπεία πρέπει να παραδοθεί στον οργανισμό έγκαιρα, προτού να χάσουν τα
σωματίδια τη δύναμή τους.
|
