Автор: Адам Тейлор (Adam Taylor)
(theconversation.com) - Представьте себе мир, где опасные заболевания у нерожденных детей можно лечить с помощью алмазов, меньших по размеру, чем вирус, где золото может находить и уничтожать раковые клетки с точностью, которую можно достичь с помощью лазера, а платина может изменять генетический код опухолей. Это не научная фантастика - это происходит в современной медицине.
Например, ученые разрабатывают способ лечения редкого, но часто смертельного заболевания у младенцев, называемого врожденной диафрагмальной грыжей, с помощью наноалмазов. Имея ширину всего пять нанометров - примерно в 10 000 раз тоньше человеческого волоса, - эти алмазы способны проникать сквозь стенки клеток и доставлять гормоны, которые помогают легким плода расти еще в утробе матери, повышая его шансы на выживание.
Пока что этот метод лечения был опробован только на миниатюрных легких, выращенных в лаборатории.
Наноалмазы являются лишь одним из последних примеров того, как драгоценные камни, драгоценные металлы и редкие элементы используются для спасения жизней. Они являются потенциальным решением проблемы поиска материалов, с которыми организм может безопасно взаимодействовать, таких материалов, которые не вызывают иммунных реакций, не являются токсичными и не разрушаются в организме.
Золото
Золото используется в медицине уже в течение многих веков. Археологи обнаружили свидетельства применения золота в лечении, датируемые 300 годом нашей эры. Сегодня золото по-прежнему используется с помощью удивительных способов.
Вы можете столкнуться с золотом даже в кабинете врача, совсем не подозревая об этом. Для проведения экспресс-тестов на COVID-19, грипп, малярию и ВИЧ используются крошечные количества золота для получения полосок, которые показывают результаты теста.
Золотые наночастицы также могут помочь в обнаружении рака на ранней стадии, когда лечение наиболее эффективно. Они даже могут действовать как крошечное тепловое оружие против опухолей. Под воздействием излучения в ближней ИК области спектра они нагреваются и уничтожают раковые клетки, не повреждая здоровые клетки.
Золото до сих пор используется в стоматологии, хотя и реже, поскольку пациенты предпочитают пломбы под цвет зубов. До недавнего времени препараты на основе золота назначались для лечения ревматоидного артрита, хотя на смену им пришли новые препараты, вызывающие меньше побочных эффектов.
Золото в чистом виде инертно в организме, то есть не влияет на его процессы. Фактически, в среднем в организме человека содержится около 0,2 мг золота, которое в основном находится в печени, крови, мозге и суставах. Оно попадает в организм с водой, которую мы пьем, и воздухом, которым мы дышим.
Платина
Платина, которая встречается в 20 раз реже золота, играет ключевую роль в таких противораковых препаратах, как карбоплатин (carboplatin), цисплатин (cisplatin) и оксалиплатин (oxaliplatin).
Эти препараты проникают в раковые клетки, и молекула платины прикрепляется к их ДНК, останавливая их размножение. По сути, эти препараты переписывают генетические инструкции опухоли (набор биологической информации, закодированной в геноме организма - ред.). Они эффективны против рака крови, молочной железы, головы и шеи, желудка, яичек (семенника), яичников и других органов.
Недостаток заключается в том, что платина не всегда может отличить раковые клетки от здоровых, что может вызывать серьезные побочные эффекты. Тем не менее, для многих пациентов польза перевешивает риски.
Платина убивает не только раковые клетки; она используется в сплавах в качестве антимикробного покрытия для протезов, которые устанавливаются в организме, например, для протезов коленных и тазобедренных суставов, где, как было показано, она убивает такие микробы, как стафилококк (Staphylococcus) и кишечная палочка (E coli).
Платина помогает также и сердцу. В электродах имплантируемых кардиовертеров-дефибрилляторов - устройств, которые восстанавливают ритм сердца, когда оно дает сбои - используются платиноиридиевые сплавы для подачи жизненно важных импульсов.
Редкие металлы
Другие редкие элементы также преобразуют медицину. Гадолиний используется более чем в трети всех МРТ-сканирований. Применяемый в качестве контрастного вещества он позволяет выявлять воспаления, раковые опухоли, а также определить кровеносные сосуды и некоторые органы, делая их более четко различимыми на фоне окружающих тканей.
Самый передовой метод, называемый «тераностикой» (theranostics), сочетает терапию и диагностику. Он использует одну и ту же мишень как для обнаружения, так и для лечения заболеваний, часто онкологических. Например, рак щитовидной железы можно обнаружить с помощью технеция-99 и лечить радиоактивным йодом. Другие металлы, такие как скандий и иттрий, проходят испытания по применению их для обнаружения и уничтожения рака с использованием различных вариантов одного и того же элемента.
Будущая охота за сокровищами
По мере того, как медицина становится более точной и персонализированной, спрос на эти редкие материалы будет расти. Это поднимает вопросы о горной добыче, устойчивом экологическом развитии и о том, насколько далеко мы готовы зайти, чтобы получить элементы, позволяющие спасать жизни.
Начиная с древних лекарств, содержащих золото, и кончая металлами, которые будут использовать дизайнеры в будущем, некоторые из самых редких сокровищ Земли представляют наибольшую ценность не для использования в ювелирных изделиях или для инвестиций, а в исцелении людей.
В следующий раз, когда вы увидите кольцо с бриллиантом или золотое ожерелье, помните: подобные материалы могут незаметно работать внутри чьего-то тела, помогая бороться с раком, проводить визуализацию органов или спасать жизнь еще не рожденного ребенка. В медицине реальная ценность измеряется не в каратах или деньгах, а в количестве спасенных жизней и жизней, качество которых можно улучшить.
