Nanoteknik – framtiden för cancerdiagnostik och behandling

Med nanoteknologi kan läkemedel transporteras direkt till tumören och minska risken för att frisk vävnad påverkas.

Ladda ner appen War On Cancer och bli del av ett globalt community idag.

Ladda ner appen

De tre grundstenarna inom cancerbehandling är kirurgi, cytostatika och strålbehandling. De har botat miljontals människor från cancer och hjälp minst lika många att kunna leva ett så normalt liv som möjlig. Vid metastaser kompletteras behandlingarna med till exempel läkemedel eller immunterapi. I samband med en cancerbehandling är fysiska och psykiska biverkningar vanliga eftersom även frisk vävnad påverkas. Drömmen för forskare och läkare är att kunna ta fram behandlingar som endast angriper cancern – oavsett var den befinner sig i kroppen – och skona friska celler och vävnad.

I ljuset av detta blickar forskare alltmer mot nanoteknologi, som många anser kan revolutionera cancerdiagnostiken och behandling.

Små partiklar kan revolutionera cancervården

De olika kemiska och cellulära processerna i våra kroppar som ger upphov till cancer sker på nanonivå – 1 till 100 nanometer (nm). För att sätta detta i perspektiv är ett mänskligt hårstrå ungefär 100 000 nm i diameter, ett virus kan vara mellan 20 till 400 nm medan en utsträckt DNA-sträng är 2,5 nm långt.

För cancerforskare och läkare är användningsområdena för nanoteknologin många. Att till exempel kunna utveckla små transportörer som letar upp cancerceller och tumörer och leverera läkemedel direkt till cancern skulle revolutionera cancervården. Detsamma gäller möjligheten att upptäcka cancern innan en tumör har bildats. Att verktygen är så pass små gör det även möjligt att komma åt tumörer som ligger gömda eller är skyddade av blod-hjärnbarriären.

Nanopartiklar gör strålningsresistenta tumörer känsliga

En egenskap hos cancertumörer är att de så småningom utvecklar motståndskraft mot behandlingar som strålning och läkemedel. Då strålbehandling är en av grundstenarna inom cancerbehandling kan strålningsresistenta tumörer skapa stora problem. Med hjälp av nanopartiklar av guld har forskare och läkare tagit ett stort kliv att lösa problemet.

När man bestrålar guldpartiklarna avger de svag energi och elektroner som gör cancertumören betydligt känsligare för strålning. Tumören minskar så småningom i storlek och försvinner. Forskare försöker i dagsläget att optimera olika parametrar för att ge bästa terapeutiska effekt.

Guldpartiklar förstör prostatacancer

Prostatacancer är bland de vanligaste cancerformerna. Det finns goda möjligheter att behandla sjukdomen, särskilt om man upptäcker den tidigt. Dock finns det risk för mindre roliga biverkningar som impotens och inkontinens.

Nyligen prövade ett amerikanskt forskarlag från Texas att angripa prostatacancer på ett innovativt tillvägagångssätt genom att använda sig av guldpartiklar. Forskarna skapade en kula av kvartsglas i nanoskala. Kulan täcktes med nanopartiklar av guld. I experimentella studier såg man att nanopartiklarna sökte upp prostatacancerceller. När forskarna sköt partiklarna med laser började nanopartiklarna pulsera med hög temperatur som dödade cancercellerna.

Just nu pågår det kliniska studier och hittills är resultaten mycket lovande. Studierna visar att behandlingen inte påverkar närliggande vävnad och nerver, vilket drastisk minskar risken för biverkningar som inkontinens och impotens.

Nanoteknik skyddar vaccin

Immunterapi har blivit ett alltmer vanligt inslag vid spridd cancer. Grundidén med terapin är att hjälpa kroppens egna immunförsvar att angripa cancern, antingen med hjälp av vaccin, antikroppar eller genetisk modifierade immunceller.

I och med coronapandemin har vaccin blivit ett hett diskussionsämne. Covid 19-vaccinet består av mRNA-molekyler. Men få känner till att flera av de vaccin som används mot nya coronaviruset använder sig av nanoteknologi. mRNA-molekyler är väldigt ömtåliga och bryts ner väldigt lätt. Forskarna har därför valt att kapsla in dem i nanopartiklar som skyddar vaccinet och förlänger deras livslängd.

Ett annat område forskarna tittar närmare på är vaccindepåer i nanoskala. Målet är att förlänga vaccinets effekt och på så sätt minska behovet av att behöva ta flera sprutor för att få ett komplett skydd. Forskarna utvecklar nanokapslar som successivt släpper ut vaccinet över en längre period. På så sätt exponerar man kroppen för vaccinet under en lång period utan att behöva ta extra sprutor.

Förbättrar cancerdiagnostik

Idag använder läkare olika avbildningstekniker såsom röntgen, datortomografi och magnetisk resonanstomografi (MR) för att diagnostisera cancer. Men dessa metoder är inte tillräckligt känsliga för att upptäcka mycket små tumörer. När en tumör är så pass stor att den går att upptäcka kan den redan ha spridit sig. Dessutom kan avbildningstekniker inte avgöra om tumören är elakartad eller godartad. Man behöver göra en biopsi.

Eftersom nanopartiklar är så pass små kan man använda nanoteknologi för att upptäcka förändringar i endast fåtal celler, innan de hunnit bilda en elakartad tumör. Genom att belägga nanopartiklar med cancerspecifika antikroppar som lyser upp vid en MR-undersökning, blir det betydligt lättare att upptäcka cancer ett tidigare skede.

Ladda ner appen War On Cancer och bli del av ett globalt community idag.

Ladda ner appen