Lijek protiv raka iz željeza i kamilice
Kakva može biti veza između željeza, raka i kamilice? Odgovor na to pitanje daje znanstveni rad naših znanstvenika iz Splita i Zagreba – koji se ne bavi fitofarmakologijom nego nanotehnologijom.
Jedna od malobrojnih misli grčkog filozofa Talesa iz Mileta koje su se u „rasutom stanju“ (u obiku fragmenata) sačuvale do naših dana je i ova: „Čini se da je i Tales, po onome što spominju, prihvatio da je duša nešto što potiče gibanje, ako je upravo govorio da kamen ima dušu jer primiče željezo.“ Nećemo sada o tome što ima, a što nema dušu, je li duša ono što potiče gibanje i u kakvoj vezi stoji gibanje sa životom – nego ćemo se radije zapitati kakav je to kamen „koji primiče željezo“?
Iza Talesova „živog kamena“ krije se prirodni magnet – mineral magnetit, Fe3O4. Ime je dobio po grčkom dječaku Magnesu koji je čuvajući ovce primijetio da mu neki tamni, tvrdi i teški kamen privlači željezne čavle na sandalama. Je li baš tako bilo ili je ipak riječ o legendi, ne bih znao reći, no carstvu bajki svakako pripada arapsko vjerovanje da se na dalekom sjeveru iz mora uzdiže magnetska planina (sazdana očito od čistog magnetita) koja privlači magnetske igle, a ako joj se pomorci previše približe, privlačit će i njihove brodove – sve dok ih o svoje hridi ne razbije.
No kako bilo da bilo magnetit je magnetični mineral, mineral po kojem su poslije svi magneti dobili ime, a na kraju i sama pojava – magnetizam. Magnetit se po izgledu i svojstvima malo razlikuje od drugog, češćeg minerala željeza, hematita (Fe2O3), no oba služe kao željezne rude. I u kemijskom smislu je magnetit neobičan, jer dok hematit sadrži željezo u samo jednom oksidacijskom stanju, stanju Fe(III), magnetit ga sadrži u oba osnovna oksidacijska stanja, Fe(II) i Fe(III).
Prevedeno na obični jezik: magnetit je mnogo teže prirediti od hematita, što se vidi i po tome što magnetit nastaje u posebnim geološkim uvjetima, naime pri temperaturama višim od 575 oC. No kako to obično biva, komplicirani se kemijski procesi mogu riješiti jednostavnim kemijanjem: pomiješajte otopinu željezova triklorida, FeCl3, s natrijevom lužinom, NaOH, i tome dodajte čaj od kamilice. Nakon grijanja u mikrovalnoj pećnici, na nižoj (200 oC) ili višoj temperaturi (260 oC) te nakon centrifugiranja i sušenja dobit ćete magnetit, ali ne u obliku crnog tvrdog kamena nego u vidu nanočestica prosječnog promjera 79 nm (prvi postupak, S1) ili 61 nm (drugi postupak, S2).
Taj krajnje jednostavan postupak djelo je naših znanstvenika iz splitskog Prirodoslovno-matematičkog fakulteta (Lucija Guć, Doris Crnčević, Renata Odžak, Matilda Šprung, Kristian Nakić, Ivana Mitar) i tamošnjeg Kemijsko-tehnološkog fakulteta (Andrea Paut, Ante Prkić) te Instituta Ruđer Bošković u Zagrebu (Martina Vrankić, Pavla Šenjug, Damir Pajić i Marijan Marciuš). O njemu su izvijestili u znanstvenom radu „Plant-mediated synthesis of magnetite nanoparticles with Matricaria chamomilla aqueous extract“, objavljenom ove godine u časopisu Nanomaterials.
Iza opisanog postupka krije se mnogo kemijskih jednadžbi, no kada se svede na bitno dolazi se do nečeg sasvim jednostavnog. Da bi od trovalentnog željeza (FeCl3) nastao magnetit, ono se mora djelomično reducirati na dvovalentno željezo (Fe2+). No za to treba redukcijsko sredstvo – a to je upravo (filtrirani) čaj od kamilice ili, kemijski preciznije, flavonoidi (polifenoli) koji se u njemu nalaze!
Iza ovog nadasve zanimljivog i domišljatog kemijskog postupka krije se još nešto: njegova primjena.
Nanočestice magnetita, koje su usto stabilizirane adsorpcijom organskih tvari iz čaja od kamilice, su citotoksična. Još zanimljivije, citotoksičnost im ovisi o veličini. Veće čestice (S1) pokazuju naime približno istu citotoksičnost prema normalnim stranicama kao i prema stanicama raka, dok je kod manjih čestica (S2) citotoksičnost prema stanicama raka (IC50 ~ 0,19 mg/mL) dvostruko, pa i četverostruko veća nego prema zdravim stanicama (IC50 = 0,45 – 0,75 mg/mL). Dodajmo tome da je moguće zbog magnetskih svojstava (superparamagnetizam) čestice magnetetita koncentrirati u bolesno, tumorsko tkivo, pa još da one mogu adsorbirati organske tvari, među kojima i one koje djeluju protiv tumorskih stanica... Što reći drugo nego: nova metoda liječenja raka je na vidiku.
Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije, povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji; član je društva ProGeo-Hrvatska i Odjela za prirodoslovlje i matematiku Matice hrvatske. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 15 znanstveno-popularnih knjiga, posljednja je „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.