Léky menší než buňka. Budoucnost medicíny je v nanotechnologii

Nanobot Zdroj: Thinkstock

Stroje o velikosti buněk nám prodlouží život i otevřenou okna vesmíru.

Nanotechnologie byla zpropagována vědecko-fantastickým žánrem 80. a 90. let jako metoda budování miniaturních robotů. Dnes termín nanotechnologie můžete znát i z běžného života a mohlo by se zdát, že tak jako v případě jiných velkolepých sci-fi vizí ani tato zatím nedošla naplnění. Současný typ nanotechnologie však nese ohromný potenciál, který teprve objevujeme. A podle odborníků se brzy dočkáme i dlouho vyhlížené nanorobotiky.

Chirurgická doprava léčiv

Dnešní nanotechnologie v zásadě rozvíjejí pasivní postupy chemie – úpravou povrchové struktury v titěrném měřítku je tak například dosaženo nových povrchových vlastností textilu, třeba odpudivosti vůči tekutinám a nečistotám, nebo unikátních vlastností u elektroniky. V medicíně lze z této oblasti sáhnout po lépe zkonstruované struktuře léků pro jejich snadnější odbourání či naopak absorbci. Ten pravý zlom sice přijde až s nanorobotikou – totiž konstrukcí primitivních strojů o velikosti, jakou lidský zrak nepostřehne –, ale už dnešní nanotechnologie má co nabídnout.

Inženýr Frank Boehm ve své knize Nanomedical Device and Systems Design popisuje celou řadu dnešních i budoucích možností. Příkladem za všechny jsou možnosti boje proti rakovině. Současná nanotechnologie tak může být využita k chirurgicky přesnému boji s nádory. Ten může probíhat skrze nanočástice nitrožilně vpravené do těla pacienta, kde se shlukují kolem tumoru – zacílení probíhá externím zaměřením, například reakcí na infračervené světlo zamířené na oblast tumoru. Zde mohou být nanočástice externě přivedeny k zahřátí a tumor v zásadě zničit teplem. Proces neobsahuje farmaceutika, nemá tedy toxické vedlejší účinky a může tak bezproblémově podpořit tradiční chemoterapii, či ji dokonce postupně nahradit. Navíc nepoškozuje žádné zdravé tkáně uvnitř těla. Budoucí chytré nanočástice by mohly nádory vyhledávat a ničit samy.

Aktivní nanotechnologie by byla oproti dnešní medicíně podobným skokem, jako byl vynález farmaceutiky a antibiotik oproti felčarům 17. či 18. století. Přínosem by byla již možnost kvalitnější diagnózy – šance dostat se do těla a sebrat hodnotné informace z mnoha míst najednou je nedocenitelná.

Bezbřehé možnosti

Nanostroje by však mohly i opravovat buňky, vytvářet filtrační stěnu mezi nimi a okolím, rekonstruovat celé tkáně nebo likvidovat infekční nemoci bez ohledu na to, jak si s nimi poradí imunitní systém. Dokonce i pasivní technologie o vyšší úrovni může změnit náš život – například automatickým vyléčením kocoviny...

Boehm dále zmiňuje nejenom aplikování nanotechnologie u léčení nemocí, ale také naopak při vylepšování lidí při prodlužování délky života. Toho by mohlo být aktivně dosaženo například odstraňováním sloučeniny lipofuscinu z typu buněk, které se nedělí, čímž by se zabránilo nadměrnému hromadění. S futuristickými nano 3D tiskárnami by však mělo být rovněž možné produkovat vlastní buňky – nebo jejich roli zastat nanoroboty jako takovými.

V neposlední řadě by se nanotechnologie mohly ukázat jako klíčové i při budoucí vesmírné kolonizaci. Lidské tělo je ve vesmírném prostoru ohrožováno řadou elementů od stavu beztíže (řídnutí kostí a ochabování svalů) po nebezpečnou radiaci. S aktivní nanorobotikou by však mohlo dojít k vyřešení řady z těchto problémů.

Před klinickými testy by však bylo třeba zaručit, že nanostroje nelze hacknout či využít k nekalým účelům. Je jasné, že dříve či později by se i z nanotechnologie staly nové, ničivé zbraně. Podle Boema dorazí první nanostroje v řádu deseti až třiceti let. Jejich stavba i operace se prý zřejmě neobejdou bez pomoci budoucí umělé inteligence, nejde však o jedinou podmínku.

Ke konstrukci futuristické nanotechnologie totiž bude třeba posunout hranice současné produkce nanomateriálů, ale i mikroskopů – bez dokonalého pozorování a správné analýzy funkce mikroorganismů nebude možné vyvinout postupy pro jejich správu, ať už pasivní či aktivní.

Ladislav Loukota