Chociaż nanomedycyna ma potencjał w zakresie leczenia różnych chorób, istnieje kilka obaw dotyczących bezpieczeństwa i skuteczności tej techniki. Jednym z nich jest zanieczyszczenie endotoksynami, które mogą powodować u ludzi gorączkę i reakcje anafilaktyczne. Aby rozwiązać ten problem, można zastosować powłoki polimerowe, które zapobiegają przedostawaniu się czynników do form handlowych. Nanomedycyna jest rozwijającą się dziedziną badań, a przyszłość tej technologii jest bardzo ciekawa.
Nanobiomarker to maleńka cząsteczka, która może wykrywać różne próbki kliniczne. Nanocząsteczki mogą wychwytywać komórki z krwiobiegu i wykorzystywać je do wykrywania określonych schorzeń. Nanomedycyna może także udoskonalić technologie obrazowania. Naukowcy badają obecnie, w jaki sposób nanocząstki mogą aktywować układy odpornościowe. Nanomedycyna może być także wykorzystywana do dostarczania leków bezpośrednio do określonych części ciała, co może poprawić sposób diagnozowania i leczenia pacjentów przez lekarzy. Nanomedycyna może pomóc w zwiększeniu skuteczności istniejących metod leczenia i ograniczyć skutki uboczne procedur medycznych.
Głównym wyzwaniem związanym z nanomedycyną jest brak zrozumienia procesu dostarczania leku. Brak wiedzy na temat farmakokinetyki i patofizjologii choroby sprawia, że nie nadają się one jako środki przeciwnowotworowe. Na szczęście problem ten można rozwiązać dzięki współpracy interdyscyplinarnej, angażując badaczy z dziedziny chemii, nanotechnologii i materiałoznawstwa. Stosowanie nanomedycyny w leczeniu nowotworów staje się coraz powszechniejsze, ponieważ ma ona wiele zalet w porównaniu z istniejącymi metodami leczenia.
Chociaż działanie nanomedycyny odbywa się przede wszystkim na poziomie komórkowym, właściwości cząsteczek wpływają na jej wchłanianie. Na przykład rozmiar cząsteczek koloidalnego złota jest krytyczny dla optymalnego wchłaniania i usuwania, podczas gdy mniejsze cząsteczki są usuwane przez organizm. Wykazano, że makrofag jest w stanie fagocytować cząsteczki mniejsze niż 200 nm. Nanomedycyna ma również istotne znaczenie dla rozwoju terapii nowotworów. Jednak pomimo tych wyzwań nie ulega wątpliwości, że nanomedycyna może stać się ważnym narzędziem w leczeniu wielu chorób.
Medycyna spersonalizowana to kolejny obszar, w którym nanotechnologia zyskuje na popularności. Medycyna spersonalizowana celuje w nieprawidłowości genomowe i epigenomowe, aby zapewnić pacjentom ukierunkowane terapie. Technologia ta może zrewolucjonizować medycynę i poprawić wyniki kliniczne. Dziedzina ta szybko się rozwija i ma wiele potencjalnych zastosowań. Należy jednak pamiętać, że badania w tej dziedzinie są wciąż na wczesnym etapie rozwoju, ponieważ jest ona bardzo złożona. Trzeba odpowiedzieć na wiele pytań, zanim nanomedycyna stanie się powszechnie stosowaną metodą leczenia.
Ponieważ nanomedycyny są tak małe, mają wyjątkowe właściwości farmakokinetyczne, które odróżniają je od innych leków i szczepionek. Ich właściwości farmakokinetyczne w dużym stopniu zależą od nanocząstek i drogi, którą są dostarczane. Droga podania odgrywa kluczową rolę w dostarczaniu i wchłanianiu leku. Droga domięśniowa i dożylna mają różną szybkość wchłaniania. Ta druga charakteryzuje się większą dostępnością biologiczną. Pomogło to również w leczeniu nowotworów.
Wykorzystując nanomateriały na bazie chitozanu do dostarczania leków, badacze opracowują nowe terapie onkologiczne oraz oceniają ich farmakokinetykę i toksyczność. Nanomateriały na bazie chitozanu wykazują dużą przydatność w nowoczesnym dostarczaniu leków. Ponadto, chitozan jest nietoksyczny, co czyni go idealnym materiałem do zastosowania w nanomedycynie i onkologii. Szereg najnowszych badań wykazał, że nanomateriały na bazie chitozanu mogą poprawić dostarczanie leków do guzów i zwiększyć cytotoksyczność linii komórek nowotworowych.
Dzięki opracowywaniu nanomedycyny pacjenci z nowotworami będą mogli być leczeni bardziej skutecznie. Nanomedycyny mogą pomóc w udoskonaleniu metod leczenia nowotworów poprzez poprawę ich dystrybucji w tkankach guza. Na przykład liposomalna doksorubicyna była pierwszą zatwierdzoną przez FDA nanomedycyną przeciwnowotworową. Jej zwiększona przepuszczalność i właściwości retencyjne sprawiły, że stała się ona idealnym środkiem do leczenia raka. Inne pochodne doksorubicyny są już zatwierdzone do stosowania w standardowej chemioterapii. Nanotechnologia może pomóc w zwalczaniu wielolekoopornych nowotworów. Nanomedycyny są zaprojektowane w taki sposób, aby przylegały do nieprawidłowych śródbłonków i błon podstawnych. Ten ostatni rodzaj ukierunkowanego dostarczania jest bardziej skuteczny niż ukierunkowanie pasywne.
Chociaż zastosowania kliniczne nanomedycyny są niepewne, z ich rozwojem wiążą się liczne wyzwania. Mimo że opublikowano dziesiątki prac, niewiele z nich wydaje się istotnych z klinicznego punktu widzenia. Nanocząsteczkowe środki kontrastowe charakteryzują się niskim klirensem nerkowym i długim okresem krążenia, co czyni je skutecznymi w monitorowaniu MPS i śledzeniu komórek. Ta metoda podawania leków była jednak stosowana do obrazowania implantów. Jakie są zatem główne wyzwania związane z rozwojem nanomedycyny?
Do głównych wyzwań związanych z opracowywaniem nanomedycyny należy bezpieczeństwo tych środków i ryzyko ich toksyczności. Ważne jest, aby zrozumieć toksyczność nanocząstek i ich działanie u ludzi. Na przykład nanocząstki chitozanu mają duży potencjał zastosowania jako systemy uwalniania leków terapeutycznych. Nanocząstki chitozanu mogą być również przydatne do dostarczania produktów naturalnych i leków. Jeśli ich działanie będzie zgodne z oczekiwaniami, mogą one pomóc w opracowaniu nowych systemów uwalniania leków terapeutycznych.
