En docent från Michigan State University har hjälpt till att hitta på en potentiell behandling för kranskärlssjukdom-en submikroskopisk skurprocess som han liknar med att "ta ut skräpet".

Bryan Smith, 40, kom till MSU i slutet av 2018 från Stanford University, där han och några andra extremt smarta människor räknade ut att de kunde rikta nanopartiklar till att berätta för celler att uppsluka och äta upp det arteriella skräpet som kan orsaka hjärtattacker.

Hoppet, han säger, är att deras små trojanska hästar "kan minska behovet av bypassoperationer, för stenter och för andra droger. "

Antar att det fungerar, det är förmodligen ett decennium ifrån att faktiskt rädda liv.

När Smith och hans kollegor fortsätter den mödosamma processen att testa deras skapande och föra ut det på marknaden, dock, det är en bra tid att bli förvånad över hur liten en nanopartikel är. Tänk på människohåret och konceptet med en biljon.

"Klassiskt, "Smith säger, "bredden på ett människohår är 50 mikron." Det förändras lite av individ och hur mycket de spenderar på balsam, men ändå:50 mikron, vilket betyder 50, 000 nanometer.

En biljon, under tiden, är en miljon miljoner.

Smiths nanopartiklar är två nanometer i diameter, vilket betyder att ett hår är 25, 000 gånger deras bredd. Och antalet nanopartiklar som krävs för att injicera 40 möss i labbet, han säger, handlade om en kvadriljion, vilket är tusen biljoner.

Nästa logiska fråga är vilken typ av behållare som rymmer en kvadriljon nanopartiklar. Passar de i en fingerborg? En spruta? En medelstor sprutpistol?

Liksom många mediciner, Smith säger, varje musdos suspenderades i en saltlösning för korrekt utspädning.

Hela svärmen av mörk svarta nanopartiklar, dock, "kan lätt passa in i en spruta, och kan passa inom en droppe från en pipett om du verkligen krymper ihop dem. "

Krossat eller på annat sätt, "Det är häpnadsväckande när jag tänker på det ibland, "Säger Smith." Men människor har gjort alla möjliga roliga saker mot molekyler i åratal. "

Han gick med i nanopartikelfesten efter att ha vuxit upp i Cincinnati och tjänat en doktorsexamen. i biomedicinsk teknik från Ohio State. Med respekt för hans stora tio kollegor och hans hälsa, han säger, han visar bara sina OSU -memorabilia i East Lansing -hemmet som han delar med fru Ziba, en administratör för MSU -forskningsbidrag, och deras 3 månader gamla dotter, Adara.

Smith hade bestämt sig för att vara veterinär som sin pappa men upptäckte att han älskade djur för mycket för att se dem dö.

Lyckligtvis, han älskade också att ställa frågor om hur det här händer, till den punkt där "jag irriterade fan, alla. Jag ville veta hur naturen fungerade."

Språket i det området är matte, som han visade sig tala flytande. Det ledde honom till en lärartjänst vid Stanford, där han hittade kardiologen Nicholas Leeper, som hade publicerat ett papper som visade hur immunceller som kallas makrofager blev tillsagda att inte äta plack mjäll i artärer som kan leda till åderförkalkning.

Ateroskleros är en specifik typ av åderförkalkning, eller härdning av artärerna, som kan vara en motorväg till hjärtstopp eller stroke.

Smed, Leeper, postdoktor Niloufar Hosseini Nassab, medicinstudenten Alyssa Flores och en grupp av kollegor fokuserade på att selektivt fånga signalering av receptorer i makrofagerna och skicka ut meddelanden för att bli upptagen.

Basnanopartiklarna skapas genom det som kallas en högtrycks-kolmonoxidprocess. HiPco är gasfasreaktionen av ett mycket rent järn, ofta ett grått pulver, med högtrycks kolmonoxidgas.

Teamet kan skapa dem på en dag, Smith säger, men köper dem ofta från ett kanadensiskt företag eftersom det är billigare. Det är en två dagars ansträngning att göra dem biokompatibla, fäst polymerer så att de kan arbeta i en spruta, och snöra dem med kemikalier.

"De siktar på att stänga av avstängningsprocessen, "säger läkare och Wayne State -professor Phillip Levy, styrelseordförande för Detroit -avdelningen i American Heart Association. "Genom att göra det, de kan stimulera makrofagerna för att börja konsumera skräp och krympa plackens storlek inifrån.

"Det är faktiskt en riktigt cool idé."

På Beaumont Health, Justin Trivax noterar att han och andra interventionella kardiologer är "skeptiska till många behandlingsmetoder, "oavsett hur lovande de verkar i ett tidigt skede.

Han är nyfiken, dock, med nanopartiklarnas potential för behandling av högriskpatienter eller de som anländer mitt i en minislag eller hjärtinfarkt.

"Ateroskleros är stabil tills det inte är det. Vi vet bara inte när det kommer att bli, "Säger Trivax." Det är därför det här visar ett löfte. "

Uppfinnarna har ansökt om ett provisoriskt patent, och Smith säger att Stanfords patentkontor kommer att leta efter en partner för att utveckla upptäckten för klinisk användning.

Medan han innehar flera patent och undervisar i en årslång klass om medicinsk-teknisk entreprenörskap, "Jag har aldrig varit med om hela processen, ta något från bänk till säng, " han säger.

Det borde vara intressant, han förutspår, om det kan vara frustrerande.

Nanoterapin kommer att testas på kaniner, sedan grisar, sedan människor. En toxicitetsstudie kommer att ta tre till fem år. Därefter kommer kliniska prövningar, om behandlingen antar alla tidigare tester.

"Jag skulle säga att vi tittar på totalt åtta år, "Smith säger, "som en superoptimist, om allt går perfekt, som jag aldrig har hört talas om i medicinens historia. "

Så troligtvis 10 år, vilket känns som för alltid när han pratar med människor som behöver hjälp nu.

Men när han talar till andra forskare som har hoppat genom ringarna, han säger, "Jag känner att vi är på ett riktigt bra spår" - en liten liten, med en rad små nanohurdles.

© 2020 Detroit News
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.