Nanoteknologien - en ny medisinsk verden
Nanoteknologien kan skape en ny medisinsk virkelighet: DNA-molekylet avspilles som et lydbånd - mens laboratorier erstattes av plastbrikker og syke celler repareres av medisinroboter. Fremtidsforskeren Terje Berg hevder at dette ikke lenger er ren fantasi, og at nanoteknologien er i ferd med å ta av. - Store forandringer er på gang både for lokalisering, diagnostisering og medisinering av sykdommer, sier han.
Denne artikkelen er mer enn 10 år gammel.
Den norske astrofysikeren har drevet med fremtidsforskning og langsiktige strategier i 15 år. Terje Berg er også styremedlem i den tverrfaglige ekspertgruppen European NanoBusiness Association (ENA) - og særdeles opptatt av hvordan Norge kan utnytte de nye mulighetene.
Store endringer
Terje Berg kom nylig tilbake til Norge fra ett av sine mange besøk i USA. Denne gangen deltok han på den årlige samlingen av Senior Associates ved nanosenteret Foresight Institute og årskonferansen til Nantional Nanotech Initiativ, USAs føderale program for nanoteknologi, initiert av ekspresident Bill Clinton. Fremtidsforskeren Terje Berg hevder at nanoteknologien er i ferd med å materialisere seg innenfor medisin og helse. - Forskernes presentasjoner un-der USA-besøket bekrefter at det skjer store forandringer. Dette er en følge av at vi, ved hjelp av datamaskinens formidable regnekraft, nå kan studere og manipulere materie på nanometernivå. På jakt etter syke celler
- Det nye blir å tolke menneskets biologiske signaler før sykdommen oppstår. Gjennom virtuelle modelleringer av biologiske systemer forstår vi stadig mer av både genetiske sekvenser i kroppen og hvilken funksjon proteinene har. Nanoteknologien brukes til å søke etter syke eller infiserte celler, for eksempel når det gjelder aids, forteller Terje Berg. I USA utprøves nå en ny metode. Den går ut på å «spille av» virusets RNA-sekvenser - omtrent på samme måte som man spiller av et lydbånd. Forskjellen er at de nye metodene foregår på nanometernivå, sier Berg. De amerikanske fysikerne Harold Craighead og Stephen Turner ved Cornells Center for nanoteknologi har utviklet en datachip med en kanal så liten at bare én enkelt DNA-tråd kan passere. Et elektrisk felt får det flokete DNA-molekylet til å bevege seg inn i kanalen, kveile seg ut og tre seg igjennom. En optisk leser sørger for å bringe signalene videre. Fastlegens nye diagnoseverktøy
Rett diagnose har til nå vært avhengig av legens erfaring - kombinert med prøvetaking. Tid til rådighet, utstyr og økonomi har hittil satt grenser for diagnostiseringen. Prinsippet lab-on-a-chip er ett eksempel på en ny, mer effektiv og billigere teknologi som kan lette dette arbeidet og på sikt gjøre store og tungt drevne laboratorier overflødige. Det norske firmaet NorChip i Hurum utvikler en slags diagnosebrikke som skal kunne ta inntil 50 vevsprøver på én gang - og på samme tid som én analyse tar i dag. Denne engangsplastbrikken forventes på markedet om et års tid. - Når allmennleger i Norge tar i bruk en slik databrikke, vil folk få bedre svar når de går til den årlige legesjekken. Er det noe galt, vil fastlegen gis bedre muligheter til å stille en tidlig og mer presis diagnose, sier Berg. Fra steinaldernivå...
Morgendagens medisiner vil bli mer målrettede og individuelt tilpasset. Ifølge farmasiindustrien er dagens medisineringsteknologi på stenaldernivå. Hele kroppen bombarderes med medisiner, selv om kun en liten kroppsdel har bruk for den. Nesten én tredel av pasientene kan ikke nyttiggjøre seg preparatet i det hele tatt - og får bare med seg bivirkningene. - Med større viten om pasientens genetiske forutsetninger vil legene kunne unngå å foreskrive medisin som ikke virker - eller som pasienten ikke tåler, sier Berg. ...til selvsøkende medisiner
Innen kreftforskningen er man på jakt etter målrettede metoder slik at kun det syke vevet behandles, ikke vevet rundt. De mest sofistikerte til nå er de såkalte «smartbombs», kapsler mindre enn blodceller som sprøytes inn i blodet med oppdrag om å angripe infiserte celler. Disse mikroskopiske medisinkapslene har egenskaper som gjør dem i stand til å diagnostisere, lokalisere og injisere syke celler. - Dersom dette synes uvirkelig, virker det fullt mulig for de forskerne som National Aeronautics and Space Administration (NASA) har hyret inn, poengterer Terje Berg. - Et løft for kreftforskningen
- Kreftforskningen vil få et løft fordi amerikanerne har bestemt seg for å ta mennesker til Mars innen 2020, mener den norske astrofysikeren. Det finnes ingen stramme budsjetter når tre av de fremste forskerne i USA; Daniel Goldin, Richard Klausner og David Baltimore er satt på saken. Til tross for høyteknologiske drakter og farkoster vil astronauter, som oppholder seg i rommet tre-fem år, utsettes for radioaktiv stråling tilsvarende 25.000 røntgenbilder. Forskernes oppdrag går ut på å fjerne helserisikoen for besetningen om bord - koste hva det koste vil.
Vil slåss mot strutsementalitet Astrofysiker Terje Berg går nå i bresjen for å bøte på det han selv betegner som «frivillig unntatt offentlighet». Gjennom multiklientprosjektet NanoNet, der blant andre Sintef er partner, skal han drive folkeopplysning blant norske fagfolk. Når Berg hevder at nanoteknologien er i ferd med å ta av, begrunner han påstanden med at «de eksponentielle utviklings- og investeringskurvene taler sitt tydelige språk». - Ikke fri fantasi
For Terje Berg er det et paradoks at mange overser nanoteknologiens muligheter. - Vi har aldri stått overfor så store utfordringer som så få har visst om. Selv fagfolk som burde ha satt seg inn i det som skjer innen nano, later som om metodene er fri fantasi. De kan da umulig mene at de hundretalls milliarder kroner som investeres på området i dag, brukes på noe som ikke finnes, undres han. Kritikerne
Også innen nanomedisinen finnes det kritiske røster blant forskerne, blant andre Dr. Martin Garnett ved Nottingham Universitys School of Pharmaceutical Sceinces og hans kollega Professor Bob Davis. De to forskerne advarer mot å tro blindt på de mest fantasifulle ideer fra nanoteknologiens spede fødsel. Begge mener at nanoentuiastene undervurderer menneskekroppens motstandsmekanismer og effektive immunforsvar i møte med kunstige legemer, for eksempel mokeylære roboter. Norge på etterskudd På listen over regjeringer i verden som satser på nanoteknologi, er den norske ikke med. EU etterlyser større engasjement i Europa og mener dette vil bety bedre levekår. Norge er blant de få vestlige industriland som ikke er med på denne listen. - Vi er tragisk for seint ute, hevder forsker Eivind Hovig ved Radiumhospitalet i Oslo. 80 regjeringer i verden har til nå igangsatt programmer for nanosatsing, ifølge European NanoBusiness Association (ENA). I EU er man bekymret for Europas konkurransekraft på området, og derfor etterlyses et større engasjement fra både offentlige og industrielle miljøer. - Visjonen er at nanoteknologien vil bety bedre levekår for Europas befolkning. Tyskland i front
Fordi nanoteknologien ennå ikke defineres entydig, er det vanskelig å anslå det eksakte omfanget av forskning og industriell virksomhet både hjemme og ute. Satsingen varierer svært mye fra land til land - og Tyskland er ledende i Europa. For de neste fire årene summerer EUs sjette rammeprogram (2002-2006) den europeiske satsingen til 20 milliarder euro; cirka 150 milliarder kroner, på bakgrunn av nasjonalt avsatte offentlige midler. I 2001 bevilget den tyske regjeringen 45 millioner euro; om lag 350 mill kroner, til nanotech-prosjekter. I tillegg ble omtrent like mye skutt inn av private industrielle aktører samme år. I Tyskland sysselsetter bioteknologiske virksomheter alene 200.000 personer. ...og Norge på defensiven
- Det skjer fint lite i Norge og vi er allerede på defensiven. Ifølge dr. philos Eivind Hovig, forsker ved tumorbiologisk avdeling ved Radiumhospitalet, skjer det svært lite innen nanomedisin i Norge. - Tar man med mikrofeltet og molekylærbiologi, skjer det noe, men satsingen er sparsom. Det er satt av 100 millioner kroner til en nasjonal plan for forsking på funksjonell genomikk/ proteomikk. Nå ønsker Hovig at man får øynene opp for det store behovet for grunnleggende forskning, kapital og kompetanse i Norge. Livets byggeklosser
Datagiganten IBM har derimot posisjonert seg allerede - og profilerer seg nå som et LifeScience selskap. Selskapet sitter på verktøyet som skal behandle og forstå de ubegripelige mengdene informasjon som ligger i menneskelige gener og proteiner. Etter IBMs beregninger kommer nanomedisin-markedet til å passere 40 milliarder dollar; om lag 300 milliarder kroner, i 2004. IMB mener at den medisinske vitenskapen nå er på vei fra in vivo; reelle observasjoner, til in silico; databasert kunnskap. Slik selskapet ser det, vil den videre datateknologiske utviklingen muliggjøre det største fremskrittet i vår tid; molekylærbasert medisin med grunnlag i den endelige forståelsen av livets byggeklosser. LES MER: Du finner mer på hjemmesiden til European NanoBusiness Association (ENA); www.nanoeurope.org Mulighetene NANOTEKNOLOGIEN materialiserer seg innen helse. I denne og de to neste utgavene ser Dagens Medisin på nanomedisinen og dens mulige revolusjon av helseverdenen. Handler dette om eliteforskning - eller går vi virkelig en ny teknologisk epoke i møte? Og hva med genomfarmasiens etiske dilemma og de sosiale konsekvensene? Hvilke føringer vil beslutningstakerne legge på de muligheter som åpner seg, og hva vil den nye teknologien bety for den vanlige norske lege og hans pasienter? Følg med i Dagens Medisin: Disse spørsmålene vil vi ta opp i de neste artiklene. - Vil helsetjenester fortsatt være en ubetinget rettighet, og skal den gjelde all avansert behandling? Vil alle ha lik tilgang, eller må samfunnet tolerere et todelt system basert på betalingsevne? - Hvor mye informasjon om den genetiske sammensetning er bra for et menneske? Hvem skal få denne informasjonen, og under hvilke vilkår? Skal slik informasjon kunne selges individuelt eller statistisk bearbeidet? - Når er det akseptabelt å modifisere/manipulere den genetiske strukturen - hva med blanding av gener fra ulike arter? Vil det i fremtiden bli mulig å sette grenser? Vil kloning bli akseptabelt - og av hvilke grunner? Opphav:
Terje Berg kom nylig tilbake til Norge fra ett av sine mange besøk i USA. Denne gangen deltok han på den årlige samlingen av Senior Associates ved nanosenteret Foresight Institute og årskonferansen til Nantional Nanotech Initiativ, USAs føderale program for nanoteknologi, initiert av ekspresident Bill Clinton. Fremtidsforskeren Terje Berg hevder at nanoteknologien er i ferd med å materialisere seg innenfor medisin og helse. - Forskernes presentasjoner un-der USA-besøket bekrefter at det skjer store forandringer. Dette er en følge av at vi, ved hjelp av datamaskinens formidable regnekraft, nå kan studere og manipulere materie på nanometernivå. På jakt etter syke celler
- Det nye blir å tolke menneskets biologiske signaler før sykdommen oppstår. Gjennom virtuelle modelleringer av biologiske systemer forstår vi stadig mer av både genetiske sekvenser i kroppen og hvilken funksjon proteinene har. Nanoteknologien brukes til å søke etter syke eller infiserte celler, for eksempel når det gjelder aids, forteller Terje Berg. I USA utprøves nå en ny metode. Den går ut på å «spille av» virusets RNA-sekvenser - omtrent på samme måte som man spiller av et lydbånd. Forskjellen er at de nye metodene foregår på nanometernivå, sier Berg. De amerikanske fysikerne Harold Craighead og Stephen Turner ved Cornells Center for nanoteknologi har utviklet en datachip med en kanal så liten at bare én enkelt DNA-tråd kan passere. Et elektrisk felt får det flokete DNA-molekylet til å bevege seg inn i kanalen, kveile seg ut og tre seg igjennom. En optisk leser sørger for å bringe signalene videre. Fastlegens nye diagnoseverktøy
Rett diagnose har til nå vært avhengig av legens erfaring - kombinert med prøvetaking. Tid til rådighet, utstyr og økonomi har hittil satt grenser for diagnostiseringen. Prinsippet lab-on-a-chip er ett eksempel på en ny, mer effektiv og billigere teknologi som kan lette dette arbeidet og på sikt gjøre store og tungt drevne laboratorier overflødige. Det norske firmaet NorChip i Hurum utvikler en slags diagnosebrikke som skal kunne ta inntil 50 vevsprøver på én gang - og på samme tid som én analyse tar i dag. Denne engangsplastbrikken forventes på markedet om et års tid. - Når allmennleger i Norge tar i bruk en slik databrikke, vil folk få bedre svar når de går til den årlige legesjekken. Er det noe galt, vil fastlegen gis bedre muligheter til å stille en tidlig og mer presis diagnose, sier Berg. Fra steinaldernivå...
Morgendagens medisiner vil bli mer målrettede og individuelt tilpasset. Ifølge farmasiindustrien er dagens medisineringsteknologi på stenaldernivå. Hele kroppen bombarderes med medisiner, selv om kun en liten kroppsdel har bruk for den. Nesten én tredel av pasientene kan ikke nyttiggjøre seg preparatet i det hele tatt - og får bare med seg bivirkningene. - Med større viten om pasientens genetiske forutsetninger vil legene kunne unngå å foreskrive medisin som ikke virker - eller som pasienten ikke tåler, sier Berg. ...til selvsøkende medisiner
Innen kreftforskningen er man på jakt etter målrettede metoder slik at kun det syke vevet behandles, ikke vevet rundt. De mest sofistikerte til nå er de såkalte «smartbombs», kapsler mindre enn blodceller som sprøytes inn i blodet med oppdrag om å angripe infiserte celler. Disse mikroskopiske medisinkapslene har egenskaper som gjør dem i stand til å diagnostisere, lokalisere og injisere syke celler. - Dersom dette synes uvirkelig, virker det fullt mulig for de forskerne som National Aeronautics and Space Administration (NASA) har hyret inn, poengterer Terje Berg. - Et løft for kreftforskningen
- Kreftforskningen vil få et løft fordi amerikanerne har bestemt seg for å ta mennesker til Mars innen 2020, mener den norske astrofysikeren. Det finnes ingen stramme budsjetter når tre av de fremste forskerne i USA; Daniel Goldin, Richard Klausner og David Baltimore er satt på saken. Til tross for høyteknologiske drakter og farkoster vil astronauter, som oppholder seg i rommet tre-fem år, utsettes for radioaktiv stråling tilsvarende 25.000 røntgenbilder. Forskernes oppdrag går ut på å fjerne helserisikoen for besetningen om bord - koste hva det koste vil.
Vil slåss mot strutsementalitet Astrofysiker Terje Berg går nå i bresjen for å bøte på det han selv betegner som «frivillig unntatt offentlighet». Gjennom multiklientprosjektet NanoNet, der blant andre Sintef er partner, skal han drive folkeopplysning blant norske fagfolk. Når Berg hevder at nanoteknologien er i ferd med å ta av, begrunner han påstanden med at «de eksponentielle utviklings- og investeringskurvene taler sitt tydelige språk». - Ikke fri fantasi
For Terje Berg er det et paradoks at mange overser nanoteknologiens muligheter. - Vi har aldri stått overfor så store utfordringer som så få har visst om. Selv fagfolk som burde ha satt seg inn i det som skjer innen nano, later som om metodene er fri fantasi. De kan da umulig mene at de hundretalls milliarder kroner som investeres på området i dag, brukes på noe som ikke finnes, undres han. Kritikerne
Også innen nanomedisinen finnes det kritiske røster blant forskerne, blant andre Dr. Martin Garnett ved Nottingham Universitys School of Pharmaceutical Sceinces og hans kollega Professor Bob Davis. De to forskerne advarer mot å tro blindt på de mest fantasifulle ideer fra nanoteknologiens spede fødsel. Begge mener at nanoentuiastene undervurderer menneskekroppens motstandsmekanismer og effektive immunforsvar i møte med kunstige legemer, for eksempel mokeylære roboter. Norge på etterskudd På listen over regjeringer i verden som satser på nanoteknologi, er den norske ikke med. EU etterlyser større engasjement i Europa og mener dette vil bety bedre levekår. Norge er blant de få vestlige industriland som ikke er med på denne listen. - Vi er tragisk for seint ute, hevder forsker Eivind Hovig ved Radiumhospitalet i Oslo. 80 regjeringer i verden har til nå igangsatt programmer for nanosatsing, ifølge European NanoBusiness Association (ENA). I EU er man bekymret for Europas konkurransekraft på området, og derfor etterlyses et større engasjement fra både offentlige og industrielle miljøer. - Visjonen er at nanoteknologien vil bety bedre levekår for Europas befolkning. Tyskland i front
Fordi nanoteknologien ennå ikke defineres entydig, er det vanskelig å anslå det eksakte omfanget av forskning og industriell virksomhet både hjemme og ute. Satsingen varierer svært mye fra land til land - og Tyskland er ledende i Europa. For de neste fire årene summerer EUs sjette rammeprogram (2002-2006) den europeiske satsingen til 20 milliarder euro; cirka 150 milliarder kroner, på bakgrunn av nasjonalt avsatte offentlige midler. I 2001 bevilget den tyske regjeringen 45 millioner euro; om lag 350 mill kroner, til nanotech-prosjekter. I tillegg ble omtrent like mye skutt inn av private industrielle aktører samme år. I Tyskland sysselsetter bioteknologiske virksomheter alene 200.000 personer. ...og Norge på defensiven
- Det skjer fint lite i Norge og vi er allerede på defensiven. Ifølge dr. philos Eivind Hovig, forsker ved tumorbiologisk avdeling ved Radiumhospitalet, skjer det svært lite innen nanomedisin i Norge. - Tar man med mikrofeltet og molekylærbiologi, skjer det noe, men satsingen er sparsom. Det er satt av 100 millioner kroner til en nasjonal plan for forsking på funksjonell genomikk/ proteomikk. Nå ønsker Hovig at man får øynene opp for det store behovet for grunnleggende forskning, kapital og kompetanse i Norge. Livets byggeklosser
Datagiganten IBM har derimot posisjonert seg allerede - og profilerer seg nå som et LifeScience selskap. Selskapet sitter på verktøyet som skal behandle og forstå de ubegripelige mengdene informasjon som ligger i menneskelige gener og proteiner. Etter IBMs beregninger kommer nanomedisin-markedet til å passere 40 milliarder dollar; om lag 300 milliarder kroner, i 2004. IMB mener at den medisinske vitenskapen nå er på vei fra in vivo; reelle observasjoner, til in silico; databasert kunnskap. Slik selskapet ser det, vil den videre datateknologiske utviklingen muliggjøre det største fremskrittet i vår tid; molekylærbasert medisin med grunnlag i den endelige forståelsen av livets byggeklosser. LES MER: Du finner mer på hjemmesiden til European NanoBusiness Association (ENA); www.nanoeurope.org Mulighetene NANOTEKNOLOGIEN materialiserer seg innen helse. I denne og de to neste utgavene ser Dagens Medisin på nanomedisinen og dens mulige revolusjon av helseverdenen. Handler dette om eliteforskning - eller går vi virkelig en ny teknologisk epoke i møte? Og hva med genomfarmasiens etiske dilemma og de sosiale konsekvensene? Hvilke føringer vil beslutningstakerne legge på de muligheter som åpner seg, og hva vil den nye teknologien bety for den vanlige norske lege og hans pasienter? Følg med i Dagens Medisin: Disse spørsmålene vil vi ta opp i de neste artiklene. - Vil helsetjenester fortsatt være en ubetinget rettighet, og skal den gjelde all avansert behandling? Vil alle ha lik tilgang, eller må samfunnet tolerere et todelt system basert på betalingsevne? - Hvor mye informasjon om den genetiske sammensetning er bra for et menneske? Hvem skal få denne informasjonen, og under hvilke vilkår? Skal slik informasjon kunne selges individuelt eller statistisk bearbeidet? - Når er det akseptabelt å modifisere/manipulere den genetiske strukturen - hva med blanding av gener fra ulike arter? Vil det i fremtiden bli mulig å sette grenser? Vil kloning bli akseptabelt - og av hvilke grunner? Opphav:
Annonse kun for helsepersonell
| Fakta / Nanobegrep Disse sentrale nanobegrepene er hentet fra Den lille nanoordboken: Bio:nano: Grensefeltet mellom bio- og nanoteknologi. Samlebetegnelse for nanomekaniske studier og manipulasjon av biologisk materie, for eksempel innenfor genomfarmasi, gensekvensering m.m. DNA: Dobbelt-trådet gigantmolekyl som inneholder arvematerialet i alle levende celler, forkortelse for deoksyribonukleinsyre. Gen: Enhet av arvelig materiale. Gensekvensering: Avlesing og tyding av genetisk informasjon gjennom studier av DNA og RNA. Genom: Det samlede genetiske materialet en biologisk organisme har i sine kromosomer. Genomfarmasi: Studier av hvordan et individs genetiske sammensetning påvirker dets reaksjon på medisiner. Også brukt om forsøk på å lage individualiserte medisiner skreddersydd for individets genetiske profil. Genomics: Studiet av det komplette antall gener som beskriver en organisme Kromosom: Trådaktige strukturer i celler som innehar organismens arvelige informasjon i form av gener. MEMS: Mikroelektromekaniske systemer (mikro=tusendels millimeter), som vanligvis reagerer på sensorer eller genererer fysiske krefter. Nanomedisin: Bruk av maskinelle og biologiske molekylære systemer i nanoskala til diagnose, vedlikehold og forbedring av den menneskelige helsetilstand. Nanometer: 1 nanometer = 1 milliontedels millimeter (10-9 meter). Nanoteknologi: Studier og manipulasjon av materie i nanometerskala. Nanotube: Rør - oftest laget av karbon eller beryllium - i nanoskaladimensjon. NEMS: Nanoelektromekaniske systemer. Nanoskala MEMS. nm: Forkortelse for nanometer. Proteomikk: Studier av proteomet, det totale antallet proteiner i en organisme. RNA: Enkelt-tråds ribonukleinsyre som kan danne grunnlaget for dannelsen av DNA, ribosomer; kroppens proteinbyggere, o.l. Systembiologi: Samlebetegnelse for en vitenskapelig tilnærming til biologiske systemer der kraftige datamaskiner analyser systemet som helhet og deretter sier noe om funksjonen til systemets enkelte bestanddeler. Kilde: www.eidena.com |
Dagens Medisin 10/02
Anne-Lise Bakken
