Een universitair hoofddocent van de Michigan State University heeft geholpen bij het uitvinden van een mogelijke behandeling voor coronaire hartziekte - een submicroscopisch schuurproces dat hij vergelijkt met 'het vuilnis buitenzetten'.

Bryan Smit, 40, kwam eind 2018 naar MSU van Stanford University, waar hij en een paar andere extreem slimme mensen ontdekten dat ze nanodeeltjes konden sturen om cellen te vertellen dat ze het arteriële afval dat hartaanvallen kan veroorzaken, opslokken en opeten.

De hoop, hij zegt, is dat hun kleine Trojaanse paarden "de noodzaak van bypass-operaties kunnen verminderen, voor stents en voor andere medicijnen."

Ervan uitgaande dat het werkt, het is waarschijnlijk een decennium verwijderd van het daadwerkelijk redden van levens.

Terwijl Smith en zijn collega's doorgaan met het moeizame proces om hun creatie te testen en op de markt te brengen, echter, het is een mooi moment om je te verbazen over hoe klein een nanodeeltje is. Denk aan het mensenhaar en het concept van een biljoen.

"Klassiek, "Smit zegt, "de breedte van een mensenhaar is 50 micron." Dat verschilt een beetje per persoon en hoeveel ze uitgeven aan conditioner, maar toch:50 micron, wat zich vertaalt naar 50, 000 nanometer.

Een triljoen, ondertussen, is een miljoen miljoen.

Smith's nanodeeltjes hebben een diameter van twee nanometer, wat betekent dat een haar 25 is, 000 keer hun breedte. En het aantal nanodeeltjes dat nodig was om 40 muizen in het lab te injecteren, hij zegt, was ongeveer een quadriljoen, dat is duizend biljoen.

De volgende logische vraag is wat voor soort container een quadriljoen nanodeeltjes bevat. Passen ze in een vingerhoed? Een spuit? Een middelgroot spuitpistool?

Zoals veel medicijnen, Smit zegt, elke muisdosis werd gesuspendeerd in een zoutoplossing voor de juiste verdunning.

De hele zwerm donkerzwarte nanodeeltjes, echter, "past gemakkelijk in een spuit, en zou in een druppel van een pipet passen als je ze echt samenknijpt."

Gekrast of anderszins, "het is verbazingwekkend als ik er soms aan denk, Smith zegt. "Maar mensen doen al jaren allerlei leuke dingen met moleculen."

Hij sloot zich aan bij de nanodeeltjespartij nadat hij opgroeide in Cincinnati en een Ph.D. in biomedische technologie uit de staat Ohio. Uit respect voor zijn Big 10-collega's en zijn gezondheid, hij zegt, hij toont alleen zijn OSU-memorabilia in het huis van East Lansing dat hij deelt met zijn vrouw Ziba, een MSU-beheerder van onderzoeksbeurzen, en hun 3 maanden oude dochter, Adara.

Smith wilde net als zijn vader dierenarts worden, maar ontdekte dat hij te veel van dieren hield om ze te zien sterven.

Gelukkig, hij hield er ook van om allerlei soorten vragen te stellen, tot het punt waarop "ik iedereen irriteerde. Ik wilde weten hoe de natuur werkte."

De taal van dat gebied is wiskunde, die hij vloeiend bleek te spreken. Dat leidde hem naar een docentschap aan Stanford, waar hij cardioloog Nicholas Leeper vond, die een paper had gepubliceerd waarin werd aangetoond hoe immuuncellen, macrofagen genaamd, te horen kregen dat ze de plaque-roos in slagaders die tot atherosclerose kunnen leiden, niet opeten.

Atherosclerose is een specifiek type aderverkalking, of verharding van de slagaders, dat kan een snelweg zijn naar een hartstilstand of een beroerte.

Smit, Leeper, postdoctoraal onderzoeker Niloufar Hosseini Nassab, geneeskundestudent Alyssa Flores en een cast van collega's concentreerden zich op het selectief onderscheppen van de signalering van receptoren in de macrofagen en het verzenden van berichten om aan de slag te gaan.

De basis-nanodeeltjes worden gemaakt door middel van een zogenaamd koolmonoxideproces onder hoge druk. HiPco is de gasfasereactie van een zeer zuiver ijzer, vaak een grijs poeder, met hogedruk koolmonoxidegas.

Het team kan ze in een dag maken, Smit zegt, maar koopt ze vaak bij een Canadees bedrijf omdat het goedkoper is. Het is een tweedaagse inspanning om ze biocompatibel te maken, breng polymeren aan om ze in een spuit te laten werken, en rijg ze met chemicaliën.

"Ze richten zich op het uitschakelen van het uitschakelproces, " zegt arts en Wayne State professor Phillip Levy, bestuursvoorzitter van de Detroit-divisie van de American Heart Association. "Door dat te doen, ze kunnen de macrofagen opnieuw stimuleren om puin te gaan consumeren en de plaque van binnenuit verkleinen.

"Het is eigenlijk een heel cool idee."

Bij Beaumont Health, Justin Trivax merkt op dat hij en andere interventionele cardiologen "sceptisch staan ​​tegenover veel behandelingsmodaliteiten, " hoe veelbelovend ze ook lijken in de beginfase.

Hij is geïntrigeerd, echter, met het potentieel van de nanodeeltjes voor de behandeling van patiënten met een hoog risico of degenen die aankomen in het midden van een mini-beroerte of een hartaanval.

"Atherosclerose is stabiel totdat het dat niet is. We weten alleen niet wanneer dat zal zijn, "zegt Trivax. "Daarom is dit veelbelovend."

De uitvinders hebben een voorlopig octrooi aangevraagd, en Smith zegt dat het octrooibureau van Stanford een partner zal zoeken om de ontdekking voor klinisch gebruik te ontwikkelen.

Hoewel hij verschillende patenten heeft en een jaar lang les geeft over medisch-technisch ondernemerschap, "Ik heb dit hele proces nog nooit meegemaakt, iets van de bank naar het bed brengen, " hij zegt.

Het moet interessant zijn, hij voorspelt, indien mogelijk frustrerend.

De nanotherapie wordt getest bij konijnen, dan varkens, dan mensen. Een toxiciteitsonderzoek duurt drie tot vijf jaar. Daarna zouden klinische proeven komen, ervan uitgaande dat de behandeling alle eerdere tests overtreft.

"Ik zou zeggen dat we in totaal naar acht jaar kijken, "Smit zegt, "als een superoptimist, ervan uitgaande dat alles perfect verloopt, waar ik in de geschiedenis van de geneeskunde nog nooit van heb gehoord."

Dus waarschijnlijk 10 jaar, dat voelt als een eeuwigheid als hij praat met mensen die nu hulp nodig hebben.

Maar als hij spreekt met andere wetenschappers die door de hoepels zijn gesprongen, hij zegt, "Ik heb het gevoel dat we op een heel goed spoor zitten" - een klein beetje, met een lijn van kleine nanohordes.

© 2020 The Detroit News
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.