Nanokokoa olevista "taikakuulista" odotetaan tulevaisuuden lääkekehitykseen suurta mullistusta. Taikakuulien avulla lääkkeiden vaikutus voidaan kohdentaa.

Taikakuulien hoitosovellutuksia tutkitaan erityisesti syöpätautien ja silmätautien osalta.

Idea taikakuulasta perustuu nanotieteiden menetelmiin. Alle sadan nanometrin (1/10 000 millimetri) kokoisiin hiukkasiin voidaan pakata lääkkeitä ja geenihoidoissa DNA:ta.

Biofarmasian professori Arto Urtti Kuopion yliopistosta kertoo, että taikakuulat voivat sisältää erilaisina yhdistelminä esimerkiksi polymeerejä, rasvoja, pinta-aktiivisia aineita ja proteiineja.

Taikakuulissa voidaan lääkkeellisesti hyödyntää elimistön omia aineita kuten proteiineja, geenejä, peptidejä, DNA:ta ja geenien ilmentymistä vaimentavaa siRNA:ta. Ongelmia toki yhä riittää ennen kuin ajatusta voidaan soveltaa käytäntöön.

- Jos haluamme käyttää esimerkiksi DNA:ta lääkkeenä geeniterapiassa, meidän pitää pystyä suojaamaan se ja ohjaamaan se ehjänä aktiivisiin soluihin.

Unelma täsmällisestä lääkityksestä on sinänsä vanha. Satakunta vuotta sitten aikansa huipputiedemies Paul Ehrlich sai idean täsmälääkkeestä, kun hän katseli oopperaesitystä, jossa taikaluoti hakeutui automaattisesti kohteeseensa.

- Taikakuulankin perusideana on, että aine hakeutuu elimistön sairaisiin kohteisiin ja jättää muut osat rauhaan, Urtti sanoo.

Kun taikakuula injisoidaan verenkiertoon, aineen pitää päästä verisuonen seinämän läpi ja tunnistaa jokin tekijä sairaan solun pinnassa ja jättää normaalit solut rauhaan. Lääkeaine siis vapautuu vain sairaan solun sisällä.

Idean menestyksekäs käytäntöön soveltaminen avaisi huikeita näkymiä muun muassa syöpäsairauksien hoitoon. Taikakuula toisi myös huomattavan ratkaisun lääkkeiden haittavaikutusten vähentämiseksi yleensä.

Kansainvälinen lääketeollisuus ja tiedeyhteisö tutkivat tätä kuumaa aihetta ahkerasti. Loppuvaiheen kliinisissä tutkimuksissa taikakuula-ideaan perustuvia lääkkeitä ei kuitenkaan vielä ole.

Urtti puhui Helsingissä ChemBio Finland 05 -tapahtumassa, joka yhdistää kemian ja bioteknologian alat.

Viruksista mallia

Nanokemian ja biotieteiden jatkuva edistyminen antaa eväät taikakuulien kehittämiseen. Taikakuulat ovat itseorganisoituvia rakenteita. Esimerkkejä jo vanhastaan tunnetuista rakenteista ovat liposomit ja misellit. Ne ovat rakenteellisena pohjana taikakuulien kehitystyölle.

- Nykyisin näitä rakenteita voidaan muokata entistä monipuolisemmin. Liposomi koostuu rasva-aineista ja sen koko on sata nanometriä. Miselli on sitä vielä kymmenen kertaa pienempi.

Urtti näkee taikakuulien ja virusten toimintamekanismeissa suuria yhtäläisyyksiä.

- Virukset ovat tavallaan nanoteknologinen koneisto ja vieläpä aika täydellinen.

- Ne pystyvät kuljettamaan oman geeninsä kohdesoluun, viemään geenin solun sisällä oikeaan kohteeseensa, vapauttamaan geenin ja jossain tapauksissa jopa liittämään geenin osaksi solun omaa geeniperimää.

Geenihoidossa käytetään muokattuja viruksia. Urtin mukaan toinen vaihtoehto olisi käyttää synteettisiä kemiallisia kuljettimia, tehdä synteettinen virus.

- Paul Ehrlichin visio alkaa vähitellen toteutua.

Kolmipäiväisessä ChemBio Finland 05 -tapahtumassa puhui myös vuoden 1993 lääketieteen nobelisti Richard Roberts. Lääketieteen alalta kongressissa olivat esillä erityisesti tulevaisuuden lääkehoidot ja diagnostiikka. Tapahtuman yhtenä merkittävänä teemana oli nanoteknologia. Kongressin pääpuhujana toimi vuoden 2000 kemian nobelisti Alan J.Heeger.