Jašterica Gilamonster a boj proti cukrovke - WELT
Centrum pre aplikovanú nanotechnológiu skúma možnosti včasného odhalenia rozšírenej choroby. Látka plazov sa potom mohla uzdraviť
Diabetes mellitus je zákerné, chronické metabolické ochorenie, ktoré sa prejavuje zvýšenou hladinou cukru v krvi. Telo potrebuje hormón inzulín na reguláciu hladiny cukru v krvi. Ak pankreas neprodukuje dostatok inzulínu, človek ochorie.
Dôsledkom nadmerne vysokej hladiny cukru v krvi môžu byť poruchy obehu a poškodenie nervov, vysoký krvný tlak a kardiovaskulárne choroby, choroby obličiek, slepota, mŕtvica a amputácie chodidla.
Diagnostika bola zatiaľ možná až vtedy, keď už choroba prepukla. Asi 6 miliónov ľudí v Nemecku má v súčasnosti cukrovku. Skutočnosť, ktorá znamená nielen vážne obmedzenie kvality života postihnutých, ale má aj značné dôsledky pre ekonomiku. Odborníci odhadujú náklady na liečbu spôsobené cukrovkou v Nemecku na 16 miliárd eur, takže zhruba desať percent všetkých zdravotných nákladov sa v súčasnosti používa na liečbu ľudí s cukrovkou.
Okrem týchto nákladov na liečbu existujú aj nepriame náklady z dôvodu práceneschopnosti, invalidity a predčasného dôchodku. Vo výsledku by bola včasná diagnostika pred prepuknutím choroby obrovským krokom vpred. A to je presne to, čo teraz existuje.
Základom je nový výskumný projekt Vibrant, ktorý znamená „In Vivo Imaging of Beta-cell Receptors by Applied Nano Technology“. Projekt iniciovala spoločnosť CAN GmbH (Centrum pre aplikovanú nanotechnológiu) v Hamburgu. Pod vedením CAN spolupracuje osem známych inštitútov z Nemecka, Španielska, Belgicka, Dánska a Švédska. "Sú to špičkoví ľudia vo výskume cukrovky. Projekt je jedným z 30 rozsiahlych projektov financovaných EÚ," hovorí výkonný riaditeľ CAN Dr. Frank Schröder-Oeynhausen. „Investovali sme rok a pol času na prípravu, presadili sme sa prostredníctvom dvoch hodnotení a predložili 160-stranový koncept.“ Len na Hamburgskej univerzite sú zapojené tri pracovné skupiny. Vo výskume je desať miliónov eur, z toho osem miliónov z EÚ. Okrem toho existujú dva milióny eur vo vlastných fondoch.
Projektovým manažérom je Dr. Theo Schotten zo spoločnosti CAN GmbH. Základným základom výskumného prístupu je úzka spolupráca s profesormi Horstom Wellerom a Stephanom Försterom z Katedry fyzikálnej chémie.
„Neexistuje žiadna metóda na anatomickú diagnostiku cukrovky,“ hovorí Schotten. Okrem iného sa vykonávajú testy na sledovanie hladiny cukru v krvi. V pankrease sú takzvané beta bunky zodpovedné za zvýšenie produkcie inzulínu. Predpokladá sa, že tieto bunky môžu priberať a chudnúť. Ak zomrú, u ľudí sa rozvinie cukrovka.
Teraz existujú náznaky, že určité peptidy z organizmu jašterice zvané Gilamonster stimulujú rast týchto beta buniek. Látka sa môže vyrábať synteticky bez toho, aby jašterica musela prísť o život. Pri predchádzajúcej diagnostike a zobrazovaní sa nedá nič dozvedieť o počte a stave buniek, pretože pankreas je malý orgán a drobné bunky sú rozptýlené po tkanive. Okrem toho majú bunky podobné mozgovým bunkám len málo rozlišovacích znakov.
Tu vstupuje do hry nanotechnológia. Vyvíjajú sa značky, ktoré sa dajú použiť na zviditeľnenie rozptýlených buniek. Veľkosti sa pohybujú od 30 do 50 mikrometrov. Ako materiál sa používa oxid železa alebo jednoducho hrdza. Tieto častice sú tisíckrát menšie ako bunky. Bunky sa potom majú zviditeľniť pomocou zobrazovania magnetickou rezonanciou. Takto by bolo možné vidieť a pochopiť, koľko beta buniek existuje a ako sa vyvíjajú. Ak by sa to podarilo, lekári by potom mohli prijať terapeutické protiopatrenia, ak by sa znížil počet beta buniek, napríklad pomocou hormónu jašterice, a zabrániť ľuďom v diabetike. Ale to je podľa Schottena stále iba výskum.
„Rozhodujúcou výhodou projektu je skutočnosť, že sa pomocou nášho výskumu zameriavame na veľkosť buniek, pretože študujeme ich interakčné systémy,“ hovorí Weller. Je to prvýkrát, čo sa niečo také stalo, a projekt, ktorý sa oficiálne začal 1. júla, je teraz na prahu od teórie po prax. Možnosti sa testujú na bunkách v laboratóriu. Beta bunky pre experimenty pochádzajú hlavne z prebytočného tkaniva od darcov pre pacientov po transplantácii. Cieľom vedcov je vyvinúť nanočastice takým spôsobom, aby sa špeciálne kombinovali s beta bunkami.
V rámci medzinárodnej vedeckej spolupráce je CAN zodpovedný za produkciu týchto nanočastíc. Na vývoj a optimalizáciu markerových materiálov je určených dvanásť mesiacov. Vedci chcú ukázať fungujúci časticový systém už budúci rok.
Projekt Beta-Cells je možno vstupným bodom do ďalších diagnostických možností. Bolo by mysliteľné použiť nanočastice z produkcie CAN na nazeranie do buniek v súvislosti s chorobami, ako sú neurodegeneratívne choroby, nádory alebo artérioskleróza, aby sa dešifrovali mechanizmy choroby. Nie je preto prekvapením, že veľké medzinárodné farmaceutické spoločnosti pozorne sledujú výskum.
Vďaka projektu Vibrant si môže spoločnosť CAN GmbH a severonemecké nano pracovisko vybudovať meno na medzinárodnej vedeckej scéne, hovorí Schröder-Oeynhausen.
Spoločnosť, ktorú založili hanzové mesto, univerzita, známe priemyselné spoločnosti, obchodná komora a Haspa, sa od roku 2005 stará o nanočastice rádovo v milióntinách metra. CAN ponúka zmluvné výskumné a vývojové služby a podieľa sa na národných a medzinárodných výskumných programoch. Ako napríklad Vibrant. Tím sa medzičasom rozrástol na 30 zamestnancov.