Θερμικές νανο-χειροβομβίδες που εκρήγνυνται πάνω στους όγκους και απελευθερώνουν τις αντικαρκινικές ουσίες τους, είναι το «όπλο» του μέλλοντος στη μάχη κατά του καρκίνου και το σχεδίασε ένας Έλληνας επιστήμονας της διασποράς.

Ο καθηγητής Κώστας Κωσταρέλλος, επικεφαλής του Εργαστηρίου Νανοϊατρικής του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ στη Βρετανία, παρουσίασε το ερευνητικό επίτευγμά του σε συνέδριο του Εθνικού Ινστιτούτου Ερευνών για τον Καρκίνο, σύμφωνα με το BBC και τη βρετανική «Telegraph».

Το πολλά υποσχόμενο νανο-όπλο συνίσταται σε μικροσκοπικές φυσαλίδες ή σφαιρίδια λίπους (γνωστά και ως λιποσώματα), που μεταφέρουν στο εσωτερικό τους αντικαρκινικά φάρμακα και μπορούν να κατευθυνθούν οπουδήποτε μέσα στο σώμα του ασθενούς. Μάλιστα, δεν προκαλούν τις παρενέργειες άλλων τοξικών αντικαρκινικών χημειοθεραπειών, επειδή είναι δυνατό να σταλούν στοχευμένα στα σημεία όπου βρίσκονται μόνο οι όγκοι.

Η τεχνολογία έχει ήδη δοκιμασθεί με επιτυχία σε πειραματόζωα (ποντίκια). Η δυσκολία ήταν με ποιο τρόπο είναι δυνατό να απελευθερωθεί το φάρμακο από τη στιγμή που η φυσαλίδα που το περιέχει, φθάσει στο στόχο της. Το «τρικ» που βρήκε η ομάδα του Κωσταρέλλου, είναι ότι στην κανονική θερμοκρασία του σώματος (37 βαθμοί Κελσίου) τα θερμικά νανο-σφαιρίδια παραμένουν υδατοστεγή, αλλά αν η θερμοκρασία τους ανέβει στους 42 βαθμούς, τότε ξαφνικά, σαν να εκρήγνυται, απελευθερώνουν το φορτίο τους.

Ο Έλληνας επιστήμονας δήλωσε ότι για επιφανειακούς όγκους (δέρματος, λαιμού, κεφαλιού κ.α.) η τοπική άνοδος της θερμοκρασίας μπορεί να γίνει με ζεστά επιθέματα. Για τους όγκους που είναι βαθιά μέσα στο σώμα, η θερμοκρασία τους θα μπορούσε να αυξηθεί με την αποστολή άλλων ειδικών νανο-συσκευών ή μέσω υπερήχων.

Η στόχευση του φαρμάκου επιτυγχάνεται, επειδή οι φυσαλίδες έλκονται από εκείνα τα σημεία του σώματος όπου είναι αυξημένη η θερμοκρασία. Όπως δήλωσε ο Κωσταρέλλος, «τα ευαίσθητα στη θερμοκρασία λιποσώματα μπορούν να ταξιδέψουν με ασφάλεια στο σώμα, μεταφέροντας το επιθυμητό αντικαρκινικό φάρμακο. Μόλις φθάσουν στο ''καυτό'' σημείο των καρκινικών κυττάρων που έχουν θερμανθεί, μια ''σκανδάλη'' πυροδοτείται και το φάρμακο απελευθερώνεται. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματικότερη μεταφορά των φαρμάκων στους όγκους και έτσι μειώνει τις παράπλευρες απώλειες στα υγιή κύτταρα».

Αν και η σχετική έρευνα βρίσκεται ακόμη σε αρχικά στάδια, οι μελέτες του Κωσταρέλλου ανοίγουν νέους δρόμους στη νανο-ιατρική. Ο Κώστας Κωσταρέλλος σπούδασε χημικός μηχανικός στο Imperial College του Λονδίνου, από όπου πήρε και το διδακτορικό του. Έκανε μεταδιδακτορική έρευνα στις ΗΠΑ, όπου έγινε επίκουρος καθηγητής στο Ιατρικό Κολλέγιο του Πανεπιστημίου Κορνέλ. Το 2002 επέστρεψε στη Βρετανία, όπου αρχικά δίδαξε και διεξήγαγε νανοϊατρική έρευνα στη Φαρμακευτική Σχολή του University College του Λονδίνου. Το 2013 μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ ως καθηγητής και επικεφαλής του Εργαστηρίου Νανοϊατρικής. Θεωρείται σήμερα ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες στον κόσμο στον τομέα της νανοϊατρικής.

iefimerida.gr

Σε ενάμιση περίπου χρόνο 2.500 νοικοκυριά -συνολικά 10.000 άνθρωποι- στη Νέα Υόρκη μπορεί να λάβουν μια ασυνήθιστη πρόσκληση.

Να επιτρέψουν σε μια ομάδα επιστημόνων να «καλωδιώσουν» τα σπίτια τους και τους ίδιους, έτσι ώστε να παρακολουθείται σε πραγματικό χρόνο η καθημερινή ζωή τους - που πάνε, τι τρώνε, σε ποιον μιλάνε, τι αγοράζουν, πώς μεγαλώνουν και γερνάνε. Και αυτό θα γίνει ούτε για ένα, ούτε για δύο, αλλά για 20 ολόκληρα χρόνια!

Αυτό είναι το φιλόδοξο σχέδιο του προγράμματος HUMAN (Human Understanding through Measurement and Analysis - Ανθρώπινη Κατανόηση μέσω Μέτρησης και Ανάλυσης), το οποίο σκοπεύει να συλλέξει έναν τεράστιο όγκο προσωπικών δεδομένων, τα οποία στη συνέχεια οι κάθε είδους επιστήμονες (από γιατρούς και ειδικούς των υπολογιστών έως κοινωνιολόγους και ψυχολόγους) θα έχουν στη διάθεσή τους προς αξιοποίηση, σύμφωνα με το κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό "Science".

Οι 10.000 εθελοντές που θα δεχθούν να εκθέσουν τη ζωή τους σε συνεχή παρακολούθηση, θα δίνουν επίσης δείγματα αίματος, σάλιου, τριχών και κοπράνων ανά τριετία, ώστε να παρακολουθείται, εκτός από τη συμπεριφορά τους, η εξέλιξη ζωτικών βιοδεικτών τους, του γονιδιώματος και του μικροβιώματός τους.

Θα επιτρέψουν την πλήρη πρόσβαση των επιστημόνων στα προσωπικά ιατρικά αρχεία τους, στα εκπαιδευτικά και στα οικονομικά. Ακόμη, τα «έξυπνα» κινητά τηλέφωνά τους θα καταγράφουν συνεχώς το πού βρίσκονται και τι κάνουν, ενώ θα τους ζητούν να απαντούν και σε ερωτηματολόγια κάθε εβδομάδα. Εν ολίγοις, τίποτε δεν θα μείνει κρυφό (εκτός από τα όνειρά τους).

Το πρόγραμμα -αγνώστου προϋπολογισμού μέχρι στιγμής- υποστηρίζεται από το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης και από το φιλανθρωπικό Ίδρυμα Kavli.

Υπεύθυνος του προγράμματος HUMAN είναι ο Πολ Γκλίμτσερ, νευροεπιστήμονας και ψυχολόγος του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, ο οποίος ελπίζει ότι ο πλούτος των στοιχείων που θα προκύψουν, θα αποδειχθεί πολύτιμος για τους ερευνητές, φέρνοντας στο φως αναπάντεχα πράγματα (π.χ. τι σχέση έχει η άνοια με τον τρόπο ζωής).

Η ερευνητική ομάδα παρουσίασε την έως τώρα προεταιμασία της και τις μελλοντικές προκλήσεις που θα αντιμετωπίσει, σε μια σειρά επιστημονικών δημοσιεύσεων στο περιοδικό "Big Data" (Μεγάλα Δεδομένα).

iefimerida.gr

Ένα σημαντικό βήμα για τη δημιουργία μιας μπαταρίας που «αναπνέει», έκαναν επιστήμονες στη Βρετανία. Δημιούργησαν μια μπαταρία λιθίου-οξυγόνου, η οποία μπορεί να επαναφορτισθεί περισσότερες από 2.000 φορές και έχει μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα και αποδοτικότητα (πάνω από 90%), ώστε να ανταγωνίζεται ακόμη και τη βενζίνη.

Όμως θα χρειασθεί ακόμη αρκετός χρόνος, εωσότου η μπαταρία νέας γενιάς αποτελέσει αξιόπιστη εναλλακτική λύση για τις μπαταρίες λιθίου-ιόντων.

Οι μπαταρίες λιθίου-οξυγόνου, γνωστές και ως μπαταρίες λιθίου-αέρα (εξ ου και ο χαρακτηρισμός ότι «αναπνέουν») παράγουν ενέργεια από την χημική αντίδραση του μετάλλου λιθίου με το οξυγόνο.

Θεωρούνται οι «απόλυτες» μπαταρίες, καθώς έχουν δεκαπλάσια ενεργειακή δυνατότητα σε σχέση με τις σημερινές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου-ιόντων, οι οποίες δημιουργήθηκαν το 1991.

Όμως μέχρι σήμερα διάφορες τεχνικές δυσκολίες εμποδίζουν την ανάπτυξη των «αέρινων» μπαταριών επόμενης γενιάς.

Μερικά τουλάχιστον από αυτά τα εμπόδια φαίνεται πως πλέον ξεπεράσθηκαν, χάρη και στη χρήση γραφένιου αντί για γραφίτη στο ηλεκτρόδιο της νέας μπαταρίας, όπως μετέδωσε το Αθηναϊκό Πρακτορείο.

Ανοίγει έτσι ο δρόμος για την μελλοντική πρακτική αξιοποίηση των μπαταριών λιθίου-αέρα.

Μια τέτοια μπαταρία θα είναι συγκρίσιμη με τη βενζίνη από άποψη ενεργειακής αποδοτικότητας, επιτρέποντας σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο να διασχίζει μεγάλες αποστάσεις (650 έως 800 χιλιομέτρων) με μια μόνο φόρτιση.

Πάντως, οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια Κλερ Γκρέι του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science", ανέφεραν ότι δεν έχουν ξεπερασθεί ακόμη όλες οι τεχνικές δυσκολίες.

Γι' αυτό, εκτίμησαν ότι μια εμπορικά αξιοποιήσιμη μπαταρία λιθίου-αέρα θα χρειασθεί τουλάχιστον μία δεκαετία για να βγει στην αγορά.

Ένα βασικό πρόβλημα που παραμένει, είναι ότι η μπαταρία λειτουργεί με καθαρό οξυγόνο, ενώ ο αέρας γύρω μας περιέχει οξυγόνο μόνο 21%, καθώς επίσης άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα και άλλες ουσίες, που προξενούν ζημιά στο μεταλλικό ηλκετρόδιο της μπαταρίας.

Ήδη πάντως το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ έχει κατοχυρώσει τη σχετική πατέντα για τη νέα τεχνολογία και σκοπεύει να την αξιοποιήσει εμπορικά μέσω της θυγατρικής του Cambridge Enterprise.

real.gr

Eνα βήμα πριν να βάλει τέλος στα περιττά χειρουργεία και στις βιοψίες ασθενών στους οποίους έχει διαγνωστεί όγκος στον εγκέφαλο, βρίσκεται ο καθηγητής Πυρηνικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων Ανδρέας Φωτόπουλος καθώς με μία ειδική εξέταση θα διαπιστώνεται εάν είναι καλοήθης ή κακοήθης.

Ο κ. Φωτόπουλος έχει αφιερώσει τα τελευταία 11 χρόνια της ζωής του στο ερευνητικό πρόγραμμα που ανέπτυξε στο πανεπιστημιακό νοσοκομείο Ιωαννίνων πάνω στον τομέα της απεικόνισης εγκεφαλικών βλαβών.

Oπως εξήγησε στο «Εθνος», έχει αναπτύξει μία μέθοδο με ένα ραδιοφάρμακο που χρησιμοποιείται στην πυρηνική ιατρική, το οποίο έχει την ιδιότητα -αφού χορηγηθεί ενδοφλεβίως σε ασθενείς- να κάνει τη διαφοροδιάγνωση των παθήσεων που εντοπίζονται σε μία μαγνητική τομογραφία, δηλαδή να διαπιστώνει εάν πρόκειται για καλοήθη ή κακοήθη όγκο, για απόστημα ή φλεγμονή.

Η ερευνητική του προσπάθεια, που διαρκεί εδώ και 11 χρόνια, και τα αποτελέσματα μέσα από εκατοντάδες ασθενείς αλλά και οι περισσότερες από 50 εργασίες που έχουν δημοσιευτεί σε διακεκριμένα επιστημονικά περιοδικά οδήγησαν την Ευρωπαϊκή Επιτροπή στο πλαίσιο του χρηματοδοτικού προγράμματος «Ορίζοντας 2020 (Horizon 2020) για την Ερευνα και τη Καινοτομία» να εγκρίνει συνολική χρηματοδότηση 4,7 εκατομμυρίων ευρώ για τα επόμενα 4 χρόνια. Πρόκειται για ένα από τα λίγα εγκεκριμένα έργα τέτοιου τύπου πανευρωπαϊκά και το μόνο στον τομέα της Πυρηνικής Ιατρικής.

«Την τελευταία δεκαετία στο τμήμα Πυρηνικής Ιατρικής διαπιστώσαμε ένα έλλειμμα στη διάγνωση για τις βλάβες στον εγκέφαλο. Η μαγνητική τομογραφία, ενώ απεικονίζει τη βλάβη, δεν μπορεί να διαφοροδιαγνώσει μία βλάβη που εντοπίζεται στον εγκέφαλο (δηλαδή να διαπιστωθεί εάν πρόκειται για καλοήθη ή κακοήθη όγκο). Ετσι, ο ασθενής, σε πολλές περιπτώσεις οδηγείται στο χειρουργείο ή γίνεται βιοψία χωρίς να υπάρχει λόγος» αναφέρει ο κ. Φωτόπουλος.
Το μυστικό

Το μυστικό, όπως εξηγεί, κρύβεται στη χορήγηση ενός ραδιοφαρμάκου στους ασθενείς οι οποίοι προηγουμένως έχουν κάνει μαγνητική τομογραφία και έχει διαγνωστεί μία βλάβη στον εγκέφαλο.

«Χορηγείται το φάρμακο, και μετά από διάστημα μισής ώρας ο ασθενής μπαίνει στο μηχάνημα spect γ-camera. Εάν φανεί υψηλή πρόσληψη του φαρμάκου πάνω στη βλάβη, τότε ο όγκος είναι κακοήθης», τονίζει ο κ. Φωτόπουλος και προσθέτει: «Με αυτόν τον τρόπο θα δοθεί λύση στην έγκαιρη διάγνωση του προβλήματος και οι ασθενείς δεν θα κάνουν άσκοπες επεμβάσεις και βιοψίες, ενώ ανάλογα και με τη διάγνωση θα τροποποιείται η θεραπεία. Τεράστιο θα είναι επίσης το κέρδος και για το σύστημα υγείας το οποίο θα εξοικονομήσει πολλά χρήματα, λόγω της μη πραγματοποίησης άσκοπων χειρουργικών επεμβάσεων».

Μετά το «πράσινο φως» από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή και την έγκριση του ποσού-μαμούθ των 4,7 εκ. ευρώ για το ερευνητικό έργο «GLIOMARK: Validation of blood-brain-barrier permeability as a glioma biomarker by means of the radiotracer 99mTc-tetrofosmin and single-photon emission computer tomography», η έρευνα θα συνεχιστεί τα επόμενα τέσσερα χρόνια σε επιλεγμένα νοσοκομεία - ιδρύματα του εξωτερικού αλλά και σε ελληνικά νοσοκομεία.

«Είμαι πολύ αισιόδοξος ότι το έργο θα εγκριθεί και αμέσως μετά θα είναι διαθέσιμο στην αγορά ένα από τα λίγα διαγνωστικά προϊόντα για τους εγκεφαλικούς όγκους, το οποίο, σε συνδυασμό με τη διαγωνιστική τεχνική πυρηνικής ιατρικής spect, θα προσφέρει στην ιατρική κοινότητα ένα αξιόπιστο εργαλείο με ιδιαίτερα χαμηλό κόστος», κατέληξε ο κ. Φωτόπουλος.