Bez kategorii

Nanoroboty szansą na lepsze leczenie. Czy czeka nas przełom w medycynie?


  • 1
Fot. Flickr/JD Hancock/Lic. CC by

Fot. Flickr/JD Hancock/Lic. CC by

Powszechna miniaturyzacja wszystkiego, co się da, jest znakiem naszych czasów. Widać to przede wszystkim w segmencie elektroniki użytkowej. Technologia pozwala już nawet na zbudowanie tranzystora z jednego atomu. Czy poza rozrywką i wygodą miniaturyzacja może dać bardziej wymierne korzyści?

Nanotechnologia, jak większość obecnie wykorzystywanych technologii, ma swoje źródła w powieściach fantastycznych. W 1956 r. Arthur C. Clarke po raz pierwszy pisał o miniaturowych robotach. Występujące w opowiadaniu „The Next Tenants” konstrukcje operowały w mikroskali, czyli były tysiąc razy większe niż nanoroboty.

Później nanoroboty pojawiały się u Lema, Dicka, Dukaja, Kołodziejczaka, Crichtona… Twórców można właściwie wymieniać bez końca. Co ciekawe, w 1986 r. Eric Drexler w książce „Engines of Creation” wymyślił dość oryginalne określenie na nanoroboty – według autora są one niczym „szara maź”.

Szara maź stworzona jest z ogromnej liczby samoreplikujących się robotów, które – na wzór bakterii – bardzo szybko opanowują cały świat. W bardziej apokaliptycznych wizjach nawet wypierają z niego człowieka.

Ciekawa wizja została także opisana przez Stanisława Lema. W opowiadaniu „Ciemność i pleśń” ze zbioru „Inwazja z Aldebarana” z 1959 roku opisuje on „ziarenko” – miniaturowy, niezniszczalny obiekt, który został wyhodowany przez wojsko. Podobnie jak bakterie ziarenko rozmnaża się w postępie geometrycznym. Drobnym problemem jest jego niezniszczalność…

Powstały nie tylko negatywne wizje świata nanomaszyn. W kultowym serialu „Ghost in the Shell” bohaterowie na co dzień żywią się nanorobotami, które zapewniają im konserwację oraz odbudowę organizmów.

Kolejny przykład to Borg ze „Star Treka”, który wykorzystuje nanoroboty do asymilowania form życia i budowy swojego Kolektywu. Wspólny mianownik wszystkich powyższych przykładów to właśnie pokazanie nanomaszyn w działaniu (zarówno pozytywnym, jak i negatywnym). Czy te wizje mają szansę na realizację w rzeczywistym świecie? Czy może pierwsze kroki już zostały zrobione?

Czym jest nanorobot?

Definicja nanorobota jest stosunkowo prosta – to maszyna, której rozmiar określa się za pomocą nanometrów, czyli jednostek miliard razy mniejszych niż metr. Maszyna taka pozwala na swobodną interakcję z obiektami w skali nano.

Wizje fantastycznonaukowe zastosowań takich urządzeń można snuć bez końca, od samonaprawiających się komputerów, poprzez budowę nanorurek węglowych, aż po nowe sposoby leczenia. Na tym ostatnim przykładzie chciałbym się skupić w tym artykule. W jaki sposób nanoroboty mogłyby usprawnić leczenie i w jakim stopniu mogłyby polepszyć ludzką egzystencję?

Wyobraźcie sobie, że osoba chora na nieuleczalny nowotwór wypija szklankę zawiesiny złożonej z milionów nanorobotów. Po tygodniu jest zupełnie zdrowa. Science fiction? Niezupełnie. Tak właśnie mają działać nanoroboty, których pierwsze egzemplarze już zostały przetestowane!

Pierwsze sukcesy

Oczywiście od testów laboratoryjnych przy użyciu kilku sztuk do kupowania syropu z robotów w aptece trochę czasu minie, ale już teraz można ogłosić sukces. Grupa naukowców z Politechniki Kalifornijskiej pod przewodnictwem Marka Davisa już ponad rok temu ogłosiła, że udało jej się dostarczyć i wprowadzić sekwencję RNA do komórki rakowej. Dostarczone RNA doprowadziło do wywołania zjawiska interferencji RNA, która skutecznie eliminuje mutację genetyczną w chorej komórce.

W teorii więc wprowadzenie do organizmu wystarczającej liczby nanorobotów, które będą w stanie bezbłędnie wykryć i zaatakować chore komórki, pozwoli na całkowite wyleczenie pacjenta. A nanomaszyny zbudowane ze związków organicznych zostaną po prostu strawione i wydalone z organizmu.

Jak widać, idea przypomina sposób działania tradycyjnych leków przyjmowanych obecnie. Drobna różnica pojawia się w metodzie postępowania robotów: celem transferu substancji aktywnych mają być tylko wybrane komórki, w tym przypadku rakowe. Reszta organizmu ma pozostać nienaruszona.

http://www.youtube.com/watch?v=FKU8nZRGcLU

Nanorobot ma odznaczać się jakąkolwiek, choćby szczątkową, ale jednak inteligencją. Albo celowością działania. To zasadnicza cecha pozwalająca na odróżnienie nanobota od pierwszej lepszej cząsteczki syntetycznej. Działanie nanorobota ma cechować się brakiem efektów ubocznych w organizmie, w którym się znajduje.

Pierwsze próby pokazały, że tak właśnie może być. Daje to nadzieję, że ten specyficzny środek leczniczy będzie powszechnie stosowany. Czy więc nanoroboty pomogą nie tylko w chorobie nowotworowej, ale też innych?

Perspektywy

O ile mechanizm powstawania choroby nowotworowej jest w jakimś stopniu znany nauce, o tyle ogrom różnych genetycznych schorzeń, z którymi boryka się ludzkość, wciąż pozostaje tajemnicą. Wiadomo tylko, że praktycznie wszystkie z nich są spowodowane mutacjami zachodzącymi w obrębie DNA. Jeśli jednak tylko zostaną poznane mechanizmy ich powstawania, nanoroboty dostaną ogromne pole do popisu.

Kluczowym zagadnieniem jest możliwość swobodnego „majstrowania” przy DNA przez te urządzenia. To trochę niebezpieczne, ponieważ nauka w tym momencie może zacząć przypominać zabawę w Boga… Jakie przeszkody będą stały (oczywiście poza moralnymi, ale te zdają się mieć coraz mniejsze znaczenie w obecnych czasach) przed matką, która zapragnie mieć idealne dziecko?

Wystarczy wpuścić kilka nanorobotów do zapłodnionej komórki jajowej, aby stworzyć wymarzonego potomka. Wysoki brunet o ponadprzeciętnej inteligencji, oczywiście wolny od chorób genetycznych i nowotworów, musi mieć niezłe wyniki w pływaniu, więc trzeba trochę powiększyć płuca. Aha, no i koniecznie niebieskie oczy!

W pewnym momencie może to zacząć wyglądać bardziej jak budowanie postaci w kultowych Simsach. Przerażająca wizja, niestety. Ale jak najbardziej realna. Po upowszechnieniu nanorobotów i poznaniu pełnej struktury ludzkiego DNA oczywisty wydaje się jeden scenariusz – planeta pełna ludzi idealnych i zdrowych.

A jeżeli, oczywiście za pomocą nanorobotów, uda się rozwikłać zagadkę śmiertelności ludzkiego organizmu (a naukowcy zbliżają się do tego, choć na szczęście małymi kroczkami) i będziemy żyli dowolnie długo, skutki mogą być nie do opisania.

Nanoroboty mogą być niebezpieczne. Bardzo niebezpieczne. Zmiany w DNA nie powinny być domeną ludzi. Jesteśmy elementem biosystemu Ziemi, w którym musi być zachowana jakaś równowaga. Ewolucja jasno pokazuje, że potrafi sobie poradzić ze wszystkim. Czy poradzi sobie kiedyś z nami?

Powiązane wpisy

[FM_form id="2"]
Bez kategorii
W poszukiwaniu stylu polskiego
Bez kategorii
J.J. Abrams: rewolucjonista z workiem pełnym pomysłów
Bez kategorii
Najciekawsze mosty w Polsce