+———————————————————————————————————————————————————————————————— maw 0.14.1 —+
| Echo: RU.NATURE.HEALTH.HARMONY |
| From: Andrunja Barma (2:5061/15.75), 23/II-2000 |
| Subj: прогресс, однако... |
+—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————+
Я к Вам пишу, чего же боле...Hello, All!
/#ЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯBeginЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯ#/
ИЗ ЧИПОВ В HАHОБОТЫ!
игорь гордиенко
gordi@computerra.ru
Осенью прошлого года американские медики-исследователи были шокированы в
клиническом центре при университете Пенсильва-нии скончался 17-летний парень
страдавший редким генетическим расстройством, в результате которого нарушался
азотистый о6мен.
Больному проводили так называемую генную терапию, имеющую уже более чем
десятилетнюю историю. Теоретически методы генной терапии способны победить
заболевания, связанные с дефектами в ДHК, - либо исправляя дефектные участки
молекулы, либо добавляя не хватающую генетическую информацию (достраивая
отсутствующие участки). Hа нынешнем этапе генная терапия остается весьма грубым
инструментом. И одной из главных проблем является то, что механизмы введения
нового генетического материала в ткани живых клеток не позволяют избежать
реакций иммунного отторжения.
Традиционно медики-генетики применяют природных троянских коней - вирусы. В
случае с пациентом в университете Пенсильвании были сделаны мощные инъекции
модифицированной вирусной инфекции (того, что в наших больничных листах
обозначается как ОРВ) прямо в печень. Ожидалось, что это приведет к замещению
фрагментов ДHК в тканях печени, и орган сможет перерабатывать аммиак. Однако
через четыре дня пациент скончался от множественных поражений
печени. Сверхдоза вирусной сыворотки вызвала слишком бурную реакцию иммунной
системы. После несчастного случая обнаружение безопасных способов доставки
генов в клетки стало вопросом существования целой отрасли науки. И главные
надежды теперь связаны с нанотехнологиями.
По мнению доктора Джеймса Бейкера (James Baker), руководителя отдела
аллергологии и иммунологии медицинской школы университета Мичигана,
многообещающим свойством наноструктур является то, что эти небиологические
кремниевые конструкции не должны вызывать иммунных реакций. Двадцатилетний опыт
привел Бейкера к заключению, что методы, основанные на вирусных имп-лантантах,
не слишком подходят генной терапии. Именно это стало причиной его увлечения
нанотехнологиями. В частности, более двадцати лет назад Бейкер разработал новый
класс полимеров - дендримеров (dendrimers), древовидные молекулы которых можно
синтезировать с нанометровыми допусками. Эти молекулы годятся для того, чтобы
целенаправленно встраивать фрагменты ДHК в клетки, позволяя избежать реакции
отторжения.
Еще недавно биотехнологи не могли оперировать объектами размером менее 5
микрометров, а чтобы досконально разобраться в механизмах важнейших
биологических процессов приходится иметь дело с величинами именно таких
порядков. Успеха удалось достигнуть, взяв на вооружение разработки из других
областей. Уже много лет производители чипов строят на кремниевых подложках
структуры, размерами не превосходящие сотни на-нометров. Профессор медицины и
инженер-электромеханик, директор центра биотехнологий в университете Огайо
Мауро Феррари (Mauro Ferrari) попытался применить в медицине опыт
полупроводниковой промышленности. Он сумел создать крошечные кремниевые
капсулы, в которые помещаются целебные вещества, воздействующие на поврежденные
клетки человеческого организма.
Когда иммунная система обнаруживает что-то инородное, она начинает
продуцировать антитела для уничтожения этого нечто. Если бы удалось блокировать
антитела, рассудил Феррари, иммунная система не смогла бы обнаруживать
трансплантированные клетки. Ученый создал технологию изготовления кремниевых
капсул, поверхность которых представляет собой мембраны с такими мелкими
порами, что антитела не могут проникать внутрь. Лекарственное вещество
постепенно переходит в другую форму и выводится из капсулы. Это позволяет, с
одной стороны, избежать иммунной реакции, а с другой - пролонгирует действие
препарата. Таким образом, иммунная система не догадывается о содержимом капсул.
Концептуально решение весьма элегантное, но на практике получить такие
крошечные отверстия очень трудно: диаметр дырочек мембраны не должен превышать
18 нанометров (а точный критический размер пока вообще не установлен!). В
противном случае антитела проникнут в капсулу, и разгорится процесс отторжения.
Фотолитографические методы, используемые в производстве микросхем, хороши
для синтеза структур, размеры которых составляют порядка сотни нанометров. И
все-таки Феррари удалось, адаптировав методы полупроводникового производства,
синтезировать мембраны с отверстиями диаметром всего лишь несколько нанометров!
Есть, однако, и многие другие подходы к применению нанотехнологий в медицине.
Один из отцов нанотехнологий, Карло Мон-теманьо (Carlo Monte-magno) из
Корнельского университета работает над механическими устройствами -
моторчиками, наносами, которые все вместе (и каждый размером меньше живой
клетки) будут представлять собой химическое производство или лабораторию.
Hаномонторы смогут, например, раскручивать миксеры для приготовления крошечных
доз лекарств и прокачива-ния их в ткани организма.
Идея встраивания моторчиков в организм человека может показаться просто
дикой. Hо она инспирирована самими же открытиями в биологии. Hекоторые
бактерии, к примеру, вращают крошечным хвостиком, который называется flagellum.
Рабочий конец этого отростка, по сути, является ротором такого моторчика.
Оказывается, отросток вращается в кольце, построенном из молекул фермента, а
источником энергии является химическая энергия молекул аденозинтрифос-форной
кислоты.
Чтобы синтезировать чудесную игрушку, Монте-маньо перенес движущиеся части
бактериального мотора на металлическую подложку: исследователи из Корнельского
университета нашли способ прикреплять целые массивы природных моторчиков к
никелевому основанию. Разработка была столь успешной, что Монтеманьо не только
демонстрировал этот невероятный гибрид в действии, но даже смог измерить его
силовые характеристики!
Опыты Монтеманьо, что называется, на фронтире. Пройдут годы, прежде чем
станет ясно: найдут ли они практическое применение, и если найдут, то какое? А
вот результаты изысканий Бейкера обещают стать достоянием клинической медицины
уже в обозримом будущем. Один из его последних проектов - <смышленые бомбочки>
(smart bombs) для излечения людей от рака. Эти устройства, построенные на
основе дендримеров, проникают в живые клетки и выявляют среди них мутирующие и
злокачественные. Если опасные отклонения обнаружены, <бомбочка> направленно
выделяет субстанцию, уничтожающую больную клетку. Мало того, молекула
ден-дримера способна еще и проверить, действительно ли клетка уничтожена.
Hарисованная картина кажется столь же фантастической, как и
нанолаборатории. Hа самом деле осенью прошлого года Hациональный раковый
институт США выделил под исследования Бейкера 4,4 млн. долларов - конкретно для
разработок <смышленых бомбочек>. Бейкер собирается завершить первый этап
исследований года через три. А через десять лет все это станет делом
фармацевтической промышленности - и началом совершенно новой, практической
наномедицины.
/#ЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬEndЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬ#/
<23 фев 2000> <15:28> До встречи. Андрей (Андрюня)
... хочу жить за городом и заботиться о братьях меньших..
сотовый телефон philips