Artikel: Nanomedicin er et præcisionsvåben mod alvorlige sygdomme

Tænk hvis kroppens immunsystem kunne kodes til selv at bekæmpe og kurere alvorlige sygdomme som kræft og sklerose. Nanomedicin kan gøre forestillingen til virkelighed. 

Af Rie Jerichow og Marianne Bom, www.publicer.dk

Når vi må krybe under dynen med en ordentlig omgang influenza, er det resultatet af et målrettet angreb fra 100 nm store viruspartikler. De indeholder et ’kemisk program’ med en række komponenter, der tilsammen giver en præcis kode for, hvilke særlige celler influenzavirussen med militærpræcision skal finde frem til, samt hvordan de elegant kan trænge ind og inficere cellerne. Den mekanisme har nanoforskere ladet sig inspirere af i udviklingen af nanomedicin. »Vi har i høj grad taget udgangspunkt i naturen og i en forståelse af, hvordan naturen arbejder. Det er i grove træk den samme mekanisme, vi udnytter, når medicin i nanokapsler, der typisk er ca 100 nm store, nu selv kan finde frem til syge celler og virke med en meget højere effektivitet og med færre bivirkninger end konventionel medicin,« fortæller institutdirektør og professor Thomas Lars Andresen fra Institut for Mikro- og Nanoteknologi på DTU.

Udnytter immunsystemet
Forskning i medicin på nanoniveau er en ung disciplin. I løbet af 1990erne kom første generation af nanomedicin på markedet. Den var blandt andet udviklet til at have effekt over for svampeinfektioner og en række sygdomme - herunder kræft og inflammationssygdomme.

»Fælles for sygdommene er, at der i alle tilfælde ses nogle ændringer omkring vores blodkar, som man udnytter til at føre nanolægemidlet frem til der, hvor det skal virke,« fortæller han.

I de senere år er forskerne blevet mere optaget af at forstå den afgørende rolle, som kroppens immunsystem spiller ved en række sygdomme og udnytte den til at føre lægemidler i nanokapsler frem til de afgørende steder i kroppen.

Nanomedicin regulerer immunsystemet
Behandlingsformen kaldes immunterapi. Den kan bruges over for sygdomme, hvor kroppens immunsystem enten reagerer for kraftigt – som det for eksempel sker ved autoimmune sygdomme som sklerose – eller reagerer forkert eller for svagt, som det er tilfældet ved kræftsygdomme. »I forvejen er vores immunsystem designet til at finde for eksempel bakterier og viruspartikler i blodet. Nanokapsler er også partikler, og når man sender dem ind i blodet eller ind under huden, samler immunsystemet villigt kapslerne op. Hvis man designer kapslerne til at frigive medicinen i forhold til immuncellerne, kan man styre immunsystemets reaktioner og på den måde behandle og kurere en række sygdomme, som blandt andet skyldes et uhensigtsmæssigt eller ineffektivt immunsystem,« fortæller han.

Kroppen reparerer sig selv
Med nanomedicin kan vi med andre ord enten hæmme eller booste immunsystemet. Metoden er meget specifik og kan ikke sammenlignes med at styrke immunsystemet gennem for eksempel kost og motion.

»Vores immunsystem er hele tiden parat til at nedkæmpe alt uønsket, der kommer ind i kroppen. På sin vis nedkæmper det også hele tiden potentielle kræftsygdomme. Immunsystemet opfatter altså, at der hele tiden er celler, der ændrer karakter og ikke opfører sig, som de skal, og dem nedkæmper immunsystemet. Hvis immuncellerne ikke reagerede, ville vi allesammen få kræft. Så når vi får kræft, er det blandt andet, fordi vores immunsystem har mistet evnen til at korrigere den ændring, der sker i vores væv og vores celler. Inden for immunterapi er det tankegangen, at hvis man kan rette op på forholdene, kan man måske få immunsystemet til selv til at fjerne kræftknuder. Det åbner for en hel ny behandlingsform, der hverken er lige så invasiv eller giftig som gængs kræftmedicin,« fortæller Thomas Lars Andresen.

Ved autoimmune sygdomme som sklerose har man omvendt en uhensigtsmæssig, kraftig reaktion fra immunsystemet. »Her reagerer systemet på nogle af kroppens egne organer eller celler, og her kan man bruge nanokapslerne til at føre medicin frem til de immunceller, der nedregulerer immunresponsen,« fortæller han.

Nanomedicin virker specifikt
Det kunne lyde som om man ved hjælp af nanomedicin i fremtiden ganske enkelt ville kunne kurere en lang række sygdomme. Så nemt er det ikke. »Det er meget spændende, at vi kan op- og nedregulere vores immunrespons. Men det er en hårfin balance at ramme det rigtige niveau for op- og nedreguleringen, og den balance er ret svær at forstå. For konventionel medicin er det naturligvis også vigtigt at ramme det rigtige niveau – men med nanomedicin har man en større mulighed for at skubbe specifikt til systemet. Så mens man med konventionel medicin rammer bredere med flere bivirkninger og har sværere ved at få de store resultater, kan man med nanomedicin skubbe mere specifikt til systemet uden så mange bivirkninger. Men det er et meget kraftfuldt redskab. Hvis man rammer ved siden af, kan man principielt slå patienter ihjel, rammer man rigtigt, kan man kurere patienter på en hidtil uhørt præcis måde« siger Thomas Lars Andresen.

 

Lovende forsøg på mus
Når menneskers immunforsvar har svært ved at identificere og nedbryde kræftceller, kan cellerne dele sig næsten uhindret, og man udvikler kræft. Siden 2016 har professor Thomas Lars Andresen fra Institut for Mikro- og Nanoteknologi på DTU været i gang med et fireårigt forskningsprojekt, hvor biologiske nanodroner skal træne immunforsvaret til at genkende kræftceller og slå dem ned.

Nanodroner i kroppen
Tanken i forskningsprojektet er først at dræbe en lille mængde kræftceller med stråleterapi. Mens immunsystemet er ved at rydde op efter angrebet, sendes der nanodroner ind i kroppen. De udsender stoffer, der får immunsystemet til at reagere på helt bestemte proteiner på kræftcellernes overflade, og angriber udelukkende dem.

I processen bliver immuncellerne mere og mere aktive. På den måde sætter man en positiv spiral i gang, hvor immuncellerne reagerer på kræftcellerne og laver nye immunceller, der dræber endnu flere kræftceller.

Fungerer på mus
Metoden er afprøvet på mus. Her viste det sig, at omkring 70 procent af de mus, som var blevet inficeret med kræft, blev helbredt. 100 procent af de helbredte mus kunne ikke få den samme type kræft igen. Immunforsvaret var forberedt, musene var så at sige vaccineret mod den kræftype. Forskningsprojektet fokuserer nu på at overføre metoden til mennesker. 


http://www.nanotechacademy.dk/nanomedicin/artikel-nanomedicin
24 MARTS 2019