Magyar kutatók módszerével, nanoarannyal diagnosztizálhatják majd a korai rákot

A jövőben akár a szervezetbe fecskendezett nanoarannyal is diagnosztizálhatják a szakemberek a korai rákot. Ehhez járulhatnak hozzá a Szegedi Tudományegyetemen a Juhászné Csapó Edit által vezetett Lendület-kutatócsoport eredményei, írta cikkében a Magyar Tudományos Akadémia.

A szegedi kutatók olyan nanoszerkezetekkel foglalkoznak, amelyek szenzorként működő kismolekulákat hordoznak. Ezek a szenzorok szennyeződéseket, de akár tumorsejteket is képesek lehetnek detektálni, amelyet úgy jeleznek, hogy megváltozik az általuk kibocsátott fluoreszcens fény.

Az orvosbiológiai felhasználási területen a Lendület-kutatócsoport három konkrét célra fog „nanoeszközöket” fejleszteni. Az első az optikai érzékelőrendszerek fejlesztése. Ezek a fluoreszcens részecskék – pontosabban néhány vagy néhány tíz atomból álló klaszterek – még a vírusoknál is egy nagyságrenddel kisebbek, és intenzíven fluoreszkálnak különféle színekben (például kékben, zöldben, pirosban), a szintéziskörülmények változtatásával pedig a fluoreszcencia színe változtatható. Ha ezek a nanoszerkezetek kölcsönhatásba lépnek a célmolekulával (ami lehet az ivó- vagy szennyvízben lévő toxikus anyag, vagy emberi szervezet számára veszélyes kismolekula), akkor megváltozik a fluoreszcenciájuk. E változás bármilyen irányú lehet: a korábbi fluoreszcencia megszűnhet vagy éppen ekkor erősödhet meg, sőt akár a színe is átválthat egy másik színre. Végeredményben a megváltozott fluoreszcencia jelzi a keresett anyag jelenlétét.

A kutatócsoport tagjai korábban már fejlesztettek olyan nanoszenzort, amely egy központi idegrendszeri betegségben szerepet játszó biokémiai körfolyamat megváltozását jelezte. Például a körfolyamat egyik állomásán termelődő vegyület feldúsulását akár vérből is ki lehet mutatni a nanoérzékelő segítségével.

A következő cél már közvetlen betegségdiagnosztikával kapcsolatos. Vannak olyan daganatos megbetegedések, például a melanoma (bőrrák), amelyek nagyon gyorsan áttéteket képeznek a szervezetben, ami sajnos drasztikusan rontja a betegség prognózisát. A Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézetében már kidolgozott állatmodellrendszer áll rendelkezésre a melanoma vizsgálatára, a kiváltott daganatokat PET-CT segítségével lehet az egerekben vizsgálni. Csapó Edit Lendület-csoportja velük együttműködve fog tumordiagnosztikai aranyalapú nanoszerkezeteket fejleszteni.

„E nanoszerkezetű anyag felületére felismerőmolekulát (kispeptideket) teszünk, amelyek szelektíven kapcsolódni tudnak a tumorsejt felszíni receptoraihoz. Az arany nanorészecske e felismerőmolekula hordozórendszere. A felismerőrészecskéket radioaktív izotóppal jelöljük meg, és így egy a melanoma tumort korai fázisban felismerni képes szenzort fejleszthetünk. Természetesen nagyon hosszú folyamat, míg ez a diagnosztikus eszköz a gyógyászatban is alkalmazhatóvá válik, de szeretnénk most megteremteni az alapjait” – mondta Csapó Edit.

A kísérletekben befecskendezik majd e nanoszerkezeteket olyan egerekbe, amelyekben mesterségesen tumort idéztek elő. Az anyagból mindössze néhány tized milliliterre lesz szükség, amely bekerül az állat vérkeringésébe. Ha egy melanoma tumorra talál, ott felgyülemlik, ami a PET-felvételen nyomon követhető. Fontos a majdani klinikai alkalmazás szempontjából, hogy a felhasznált nanorészecske a vizsgálat lezárulta után a vesén keresztül kiürülhessen a szervezetből.