På Gløshaugen brukes noen av de aller minste bestanddelene til å løse et av samfunnets største sykdomsproblemer: kreft.

Lastes med cellegift

Modellen som Ýrr Mørch har foran seg skal forestille en gassboble der det sitter hundrevis, kanskje tusenvis, av ørsmå nanopartikler. Bare et svært kraftig mikroskop kan avsløre hvordan en slik gassboble og dens nanopartikler ser ut i virkeligheten. Selv om partiklene i virkelig størrelse er mye mindre enn ørsmå, kan de bære med seg stor og viktig last. Lasten kan for eksempel være cellegift, som er viktig i behandling av kreft.

- At nanopartikler er så små, gir dem mange spennende egenskaper, sier Ýrr Mørch, seniorforsker i Sintef Industri.

Yrr Mørch, seniorforsker i Sintef Industri, avdeling for bioteknologi og nanomedisin.

Technoport

Onsdag skal hun ta med de rundt 1000 deltagerne på teknologikonferansen Technoport inn i en verden som både er bitte liten og kjempestor.

- Partiklene er ørsmå, men mulighetene i nanoteknologi er enormt store, sier Mørch.

Hvor små nanopartikler egentlig er, beskriver hun slik:

- Størrelsesforholdet mellom en nanopartikkel og en fotball blir som forholdet mellom en fotball og jordkloden. Skalaen kan også beskrives med måleredskaper. En mikrometer er en tusendel av en millimeter. For å finne en nanometer, må vi dele en mikrometer i tusen. Vi kan også bruke et hårstrå som skala. Det er plass til flere tusen nanopartikler rundt et hårstrå, sier Mørch.

Smått, men godt

- Det er smått, ja, ler Sintef-forskeren.

Hun forsker på nanomedisin sammen med et knippe kolleger i Sintef og NTNU. Ýrr Mørch, som er født og oppvokst på Island, er sivilingeniør i kjemi fra NTNU. Hun tok doktorgrad i bioteknologi. Forskningsmiljøet i skjæringspunktet mellom teknologi og medisin holder til i Kjemihallen på Gløshaugen i Trondheim.

Det er ikke bare der det forskes intenst på nanopartikler til medisinsk bruk.

- Det skjer over hele verden. Vi skiller oss ut på den måten at vi kombinerer nanoteknologi og ultralyd. Nanopartikler som er festet til gassbobler, skal bære frem cellegiften. Vi bruker i tillegg ultralyd til å øke effekten. Slik kan cellegift trenge enda lenger inn i kreftsvulster, sier Yrr Mørch.

Rosa: På Technoport onsdag skal Sintef-forsker Yrr Mørch dele den fascinerende fortellingen om hvordan nanoteknologi kan brukes til å bekjempe kreft. Væsken i prøveglasset inneholder nanopartikler som er tilsatt farge.

Målrettet medisin

Hun peker på at tradisjonell bruk av cellegift er veldig lite treffsikker.

- I noen tilfeller kan så lite som 0,01 prosent av cellegiften ramme kreftsvulsten, mens resten, det vil si nesten alt, treffer friskt vev. Derfor er bivirkninger et alvorlig problem, mens effekten av medisinen er begrenset. Ved å gjøre medisineringen mer målrettet, prøver vi å øke effekten på kreftsvulsten, samtidig som vi reduserer bivirkningene, sier Sintef-forskeren.

Nano og ultra

Cellegift fraktes rundt i kroppen via blodårene og trenger blindt inn i kroppens vev og celler, både kreftvev og vev som er friskt.

- Selv om nanopartikler er små, er de likevel for store til å trenge ut av friske blodårer. Når cellegift pakkes inn i nanopartikler, er sjansen mye større for at de lar friskt vev i fred og i stedet angriper kreftsvulster. Vi håper å kunne øke effekten av medisinen ved å bruke både nanopartikler, gassbobler og ultralyd. Tidlige tester viser at vi med nanopartikler alene kan få 100 ganger mer cellegift til svulsten, sammenlignet med tradisjonell behandling. Med nanopartikler, gassbobler og ultralyd, har vi vist at vi kan få 250 ganger mer cellegift til svulsten, sier Ýrr Mørch.

Finsikte: Når cellegift lastes i nanopartikler, og deretter utsettes for ultralyd, blir kreftmedisin i stand til å trenge dypt inn i farlige svulster. Her holder Sintef-forsker Yrr Mørch et prøveglass med nanopartikler i et ultralydapparat.

Alle musene ble friske

Sintef og NTNUs forskning på nanoteknologi og ultralyd i kreftbehandling er i det som kalles en preklinisk fase, der alle tester skjer enten på celler som dyrkes i laboratoriet, eller på mus og rotter.

- I én test ble alle musene kurert for kreft. Dette er svært lovende, men ennå er vi i en veldig tidlig fase. Det vil ennå ta mange år før det vi forsker på eventuelt blir standard behandlingsmetode på mennesker, sier Ýrr Mørch.

Høyt opp, langt frem

Hvis mustetestene blir vellykket, vil testene bli overført til større dyr, sannsynligvis griser. Først etter flere år med vellykkede griseforsøk, kan metoden med nanoteknologi og ultralyd blir testet ut på kreftpasienter. I gjennomsnitt tar det 17 år fra idé til ny medisin eller behandlingsmetode blir anvendt på mennesker.

Foreløbig drives forskningen på nanomedisin og ultralyd i regi av NTNU og Sintef, uten at et farmasiselskap eller andre industrielle aktører er involvert.

Nano mot infeksjoner

- Behov for nye og mer treffsikre behandlingsmetoder gjelder også for infeksjonssykdommer. Der er behovet å få levert antibiotika i stedet for cellegift. Nanopartikler kan potensielt bidra til bedre treffsikkerhet av antibiotika, færre bivirkninger og redusert fare for resistens, sier Sintef-forsker Ýrr Mørch.