Nanoteknologian toivotaan parantavan lääkkeiden tehoa

Hélder Santosin laboratoriossa tutkitaan nanolääkkeiden käyttöä syövän, diabeteksen ja sydän- ja verisuonitautien hoidossa.

Nanoteknologian toivotaan parantavan lääkkeiden tehoa Kuva 1 / 4

Entä jos syöpää voisi hoitaa nanolääkkeellä? Nanokokoiseen kuljettimeen pakattu lääke hakeutuisi kasvaimen lähelle. Kuljetin tunnistaisi tulleensa perille ja tarttuisi kasvaimen pintaan. Nanokoon lääke tunkeutuisi syvemmälle kasvaimeen kuin nykyiset lääkkeet pystyvät. Lääkeainetta tarvittaisiin nykyistä vähemmän, kun lääke saataisiin paremmin kohdennettua juuri sinne, missä sitä tarvitaan. Samalla haitatkin vähentyisivät.

Tai mitä jos insuliini saataisiin pakattua suun kautta otettavaan nanokokoiseen kapseliin? Kapselin uloin kerros kestäisi vatsahapot ja sulaisi vasta ohutsuolessa. Sieltä insuliini imeytyisi sisemmän nanokapselin avulla veren­kiertoon. Insuliinia tarvittaisiin vähemmän, eikä sitä tarvitsisi pistää. Diabeetikko pärjäisi yhdellä insuliiniannoksella pitempään kuin nykyään.

Nämä ovat esimerkkejä kolmannen sukupolven nanolääkkeistä, joita Helsingin yliopistossa Hélder Santosin ­laboratoriossa tutkitaan. Lisäksi tutkimusryhmä selvittää nanolääkkeiden käyttöä sydän- ja verisuonitaudeissa.

Santos on koulutukseltaan tekniikan tohtori ja toimii farmaseuttisen nanoteknologian apulaisprofessorina.

Parempia tuloksia syövänhoidossa, uudenlaisia rokotteita

Santosin laboratoriossa tutkittavien nanolääkkeiden juju on kuljettimissa, joilla lääke kohteeseensa viedään. Itse lääkeaineet ovat perinteisiä. Koko idean kauneus, kuten Santos sanoo, on siinä, että menetelmä sopii oikeastaan mille tahansa lääkkeelle.

Kuljetin valmistetaan esimerkiksi huokoisesta piistä. Ideana on, että kuljettimeen lisätty etsijämolekyyli tunnistaa kohdekudoksessa vastakappaleensa. Tätä tarkoitusta varten tutkijat kehittävät molekulaarista tunnistusta, jonka avulla lääke päätyy juuri oikeaan paikkaan.

Santos on innoissaan nanolääkkeiden mahdollisuuksista. Hän arvioi, että esimerkiksi monissa vaikeahoitoisissa ­syövissä, kuten aivo- ja haimasyövässä nano­lääkkeiden avulla voidaan tulevaisuudessa saada huomattavasti nykyistä parempia tuloksia.

Santosin mukaan esimerkiksi rokottaminen tulee todennäköisesti muuttumaan nanoteknologian edistyessä. Nano­rokotteissa ei ole samoja mahdollisesti haitallisia aineita kuin perinteisissä rokotteissa. Rokotteista voitaisiin myös tehdä aiempaa personoidumpia.

Nanolääkkeitä tutkitaan monitieteisissä tutkimusryhmissä

Oikeanlaisten, toimivien materiaalien kehittäminen on kuitenkin hankalaa.

– Ihmisen puolustusjärjestelmä torjuu nanomateriaaleja. Siksi kuljetin täytyy päällystää niin, ettei elimistö tunnista ja tuhoa sitä.

Samaan aikaan materiaalien pitää ­tietysti olla myös turvallisia ja biohajoavia. Niiden pitää myös hajota oikeaan aikaan. Diabeteslääkkeen pitää kestää vatsahapot, mutta hajota ohutsuolessa. Kuljettimen pitää suojata lääkettä immuunipuolustukselta, mutta vapauttaa kohdekudoksessa.

Lisäksi menetelmän pitää olla helposti monistettavissa, jotta se olisi käyttökelpoinen lääketeollisuudelle.

Tutkimus on monitieteistä. Labora­torion kansainvälisessä 32 tutkijan joukossa onkin niin kemistejä, farmasisteja, insinöörejä kuin fyysikoitakin. Lääketietei­lijöiden kanssa tehdään yhteistyötä, mutta tutkimusryhmään ei lääkäreitä kuulu.

Tällä hetkellä tutkimusta tehdään hiirillä ja rotilla. Seuraavaksi siirrytään todennäköisesti sikoihin. Kestää kauan ennen kuin tämänkaltainen uusi teknologia löytää tiensä lääkärin työkaluksi.

Kysymys on paitsi tutkimuksen ete­ne­misestä ja turvallisuuden varmis­tamiseen liittyvästä sääntelystä, myös rahasta. Ihmisillä tehtävään testaukseen tarvitaan yhteistyökumppaneiksi lääketehtaita.

– Parhaimmillaan nyt tutkitut nano­lääkkeet voisivat olla kliinikoiden käytössä 10–15 vuoden kuluessa, Santos sanoo.

Nanoteknologia voi parantaa lääkkeiden tehoa ja turvallisuutta

Nanolääke on määritelmän mukaan valmiste, jonka koko on alle 100 nanometriä eli samaa luokkaa kuin virukset. Nanoteknologisia valmisteita on Euroopan markkinoilla jo muutama kymmenen. Uusia tulee tasaiseen tahtiin, arvioi Fimean erikoistutkija Tiina Palomäki.

– Osa on teknologisesti helppoja toteuttaa, kuten monet liposomeihin pakatut lääkkeet.

Nanokokoon pakkaaminen tuo monia hyötyjä. Pienempien annosten ja ­yksilöllisemmän annostelun ansiosta lääkkeiden haittavaikutukset vähenevät. Monet lääkeaineet ovat epästabiileja ­elimistössä. Nanokuljettimeen pakkaaminen suojaa lääkkeitä.

Palomäki arvioikin, että nanotekno­logian avulla voidaan saada käyttöön lääkeaineita, joita aiemmin ei ole voitu käyttää niiden toksisuuden vuoksi.

Uudet nanokuljettimet, joita Santosin laboratoriossakin tutkitaan, tekevät mahdolliseksi lääkkeen aiempaa ­tarkemman kohdistamisen.

– En sanoisi nanoteknologian vaiku­tuksia lääkehoitoa mullistaviksi mutta merkittäviksi innovaatioiksi kuitenkin, Palomäki summaa.

Riskien selvittämiseen tarvitaan uusia menetelmiä

Nanoteknologian odotetaan parantavan lääkkeiden tehoa, käytettävyyttä ja turvallisuutta. Riskejäkin on. Nano­kokoon pienentäminen voi muuttaa aineiden ominaisuuksia. Nanokokoiset aineet pystyvät esimerkiksi läpäisemään veri-aivoesteen. Aineiden kulkeutuminen voi olla hallitsematonta, jos lääkettä ei ole kohdennettu oikein.

Lääkeaineet voisivat periaatteessa kerääntyä joihinkin kudoksiin tai elimiin.

Nanolääkkeiden immunologisia vaikutuksia ei Palomäen mukaan tunneta vielä riittävän hyvin. Nanolääkkeet voivat aiheuttaa immunologisia reaktioita tai ne voivat jäädä havaitsematta elimistön puolustusjärjestelmältä.

Turvallisuuden selvittämistä vaikeuttaa se, että perinteiset lääketurvallisuustutkimuksissa käytetyt määritysmenetelmät eivät aina välttämättä sovi käytettäväksi nanoteknologian kanssa.

– Uusia menetelmiä toki kehitetään koko ajan.

Kirjoittaja
Hertta Vierula
toimittaja

Kuvat Esko Jämsä

Artikkeli on julkaistu alun perin Lääkärilehdessä 22/2019.

Oletko jo lukenut nämä?