Nanogeneeskunde: vooruitgang en toepassingen

De vooruitgang van nanogeneeskunde is allemaal te danken aan onze huidige kennis van nanotechnologie. De behandelingen richten zich specifiek op het zieke weefsel, zonder de gezonde delen te beschadigen.

Momenteel heeft de vooruitgang in de nanogeneeskunde bijgedragen aan de gezondheidswetenschappen die zich richten op de preventie, diagnose en behandeling van ziekten die een grote impact hebben op de bevolking.

Deze tak van de geneeskunde maakt gebruik van de kennis van nanotechnologie door bij de behandelingen alleen het zieke gedeelte te behandelen zonder het gezond weefsel te beschadigen.

Nanotechnologie wordt voornamelijk gebruikt voor het beheersen en manipuleren van materie op microscopisch niveau. Het gaat daarbij om een schaal van minder dan 1 micron. Het creëert materialen en systemen met unieke eigenschappen die elke functie kunnen uitvoeren.

Gebieden van nanogeneeskunde

Deze nieuwe tak van de geneeskunde kan men onderverdelen in drie gebieden, die we hieronder zullen bespreken.

1. Vooruitgang in nano-diagnostiek

Dit deelgebied is afhankelijk van het gebruik van nanodeeltjes en contrastsystemen. Hiermee kunnen artsen een gevoelige, snelle en nauwkeurige detectie bereiken in de eerste fase van een ziekte. Nanodiagnostische mogelijkheden kunnen zowel in vitro als in vivo worden ingezet.

2. Nanotherapie of gecontroleerde afgifte van geneesmiddelen

Bij dit deelgebied van nanogeneeskunde worden nanostructuren gebruikt die de accumulatie en gecontroleerde afgifte van een werkzame stof in uitsluitend zieke cellen mogelijk maken. Hiervoor moeten de nanostructuren aan de volgende eisen voldoen:

• biocompatibel zijn, dus verenigbaar met het weefsel waar ze hun werk moeten doen.
• in staat om de juiste doses van een medicijn te vervoeren.
• stabiel blijven totdat ze het doelweefsel bereikt en hun taak volbracht hebben.

3. Medische vooruitgang met behulp van regeneratieve nanogeneeskunde

Artsen kunnen zelfs beschadigde weefsels en organen repareren of vervangen door nanotechnologie toe te passen. Als gevolg hiervan is het nu mogelijk om bepaalde herstelmechanismen van het menselijk lichaam te stimuleren.

Momenteel werken onderzoekers aan het ontwikkelen van op nanostructuur gebaseerde theranostische systemen. Je kunt hier een Engels artikel lezen over dit onderzoek.

Hierbij worden elementen binnen hetzelfde nanodeeltje gecombineerd voor de detectie en gelokaliseerde behandeling van een ziekte.  Op dezelfde manier zullen deze systemen de visualisatie en evaluatie van de kinetiek en effectiviteit van een gegeven behandeling mogelijk maken.

Nanogeneeskundige ontwikkelingen in de oncologie

Op het gebied van oncologie richt het gebruik van nanogeneeskunde zich voornamelijk op twee problemen die bij elk type kanker voorkomen: de diagnose en de bijwerkingen van chemotherapie.

Diagnose van kanker

Een vroege diagnose van kanker verhoogt de kans op genezing aanzienlijk. Een van de belangrijkste mogelijkheden van nanogeneeskunde op dit gebied is de mogelijkheid om tumorcellen al in de vroege stadia van deze ziekte te detecteren.

Op dit gebied hebben studies in diermodellen reeds aangetoond dat magnetische nanodeeltjes met betrekking tot tumormarkers de correcte detectie van kanker mogelijk maken. Dit kan zelfs al slagen als het gehalte van deze markers ver onder het niveau ligt die momenteel kunnen worden gedetecteerd met de huidige methoden.

Bijwerkingen van chemotherapie te voorkomen

Chemotherapie is een zeer agressieve behandeling. Het gaat om het vernietigen van kankercellen en er zijn meerdere bijwerkingen aan verbonden, omdat het ook gezonde cellen vernietigt.

Bij de behandeling van kanker stelt nanotechnologie artsen in staat om zogenoemde ‘ingekapselde’ medicijnen te gebruiken in plaats van algemene chemotherapie. Op deze manier verbetert de effectiviteit van de behandeling terwijl het de toxiciteit in het lichaam van de patiënt vermindert.

Onlangs is een groep Europese onderzoekers erin geslaagd om nanobolletjes te creëren die alleen in kankercellen kunnen doordringen. Deze nanobolletjes laten de gezonde cellen dus met rust.

Als het lukt om een methode te ontwikkelen om patiënten hiermee te behandelen, kunnen de negatieve gevolgen van chemotherapie tot het verleden behoren. Deze bijwerkingen zijn onder andere:

• misselijkheid
• lichamelijke zwakte
• haaruitval

Ontwikkelingen van nanogeneeskunde bij hart- en vaatziekten

Op het gebied van hart- en vaatziekten zijn er ook veel nuttige toepassingen van nanogeneeskunde. Een van de belangrijkste resultaten is de mogelijkheid om slagaderlijke laesies al in een vroege fasen te kunnen detecteren.

Onderzoekers voeren ook studies uit waarbij men kijkt of bepaalde nanodeeltjes in staat zijn om medicatie naar het aangetaste gedeelte te vervoeren en daar af te geven.

Neurodegeneratieve ziekten

Met behulp van nanotechnologie kunnen artsen bepaalde ziekten zoals Parkinson, Alzheimer en zelfs artritis effectiever behandelen. Hiervoor worden nanodeeltjes gebruikt die zich op specifieke gebieden van de hersenen en/of weefsels richten.

Een kenmerk van de ziekte van Alzheimer is bijvoorbeeld het progressieve afsterven van neuronen. Dus zoeken wetenschappers naar een mogelijkheid om neuronen te (re)genereren met behulp van bestaande stamcellen in de hersenen of via bepaalde groeifactoren.

Conclusie

Nanogeneeskunde zal wellicht binnenkort zowel de beste als de vroegste diagnoses van ziekten mogelijk maken. Ook werken wetenschappers aan het ontwikkelen van gelokaliseerde en gepersonaliseerde behandelingen. Met behulp van deze ontwikkelingen zal het in de toekomst mogelijk zijn om de ontwikkeling van een ziekte nauwkeurig te volgen.