به گزارش آماج، دانشمندان نانوذرات هوشمندی طراحی کردهاند که میتوانند همزمان به جراحان در شناسایی سلولهای پنهان سرطان مغز کمک کنند و پس از جراحی، سلولهای سرطانی باقیمانده را هدف قرار دهند. این فناوری در آزمایش روی موشها توانست از عود تومور جلوگیری کند و تمام حیوانات تحت درمان تا ۶۰ روز زنده ماندند؛ با این حال، این روش هنوز روی انسان آزمایش نشده است.
گلیوبلاستوما یکی از تهاجمیترین انواع سرطان مغز محسوب میشود. یکی از دلایل دشواری درمان آن، انتشار سلولهای سرطانی در بافتهای اطراف تومور است. به همین دلیل، خارج کردن کامل تومور با جراحی بسیار دشوار است؛ زیرا جراح باید همزمان از آسیب به بخشهای سالم مغز جلوگیری کند.
سد خونی مغزی نیز مانع دیگری در مسیر درمان است و میتواند میزان دسترسی داروها و برخی روشهای درمانی به بافت تومور را محدود کند. مجموعه این عوامل باعث شده است گلیوبلاستوما همچنان یکی از سرطانهای بسیار دشوار برای درمان باشد.
نانوذرهای با دو عملکرد متفاوت
پژوهشگران دانشگاه فناوری سیدنی (UTS) با همکاری محققانی از دانشگاه هاروارد و دانشگاههای هنان، یک پلتفرم نانوذرهای موسوم به نانوآنزیم یا Nanozyme طراحی کردهاند که برای مقابله با دو چالش اصلی گلیوبلاستوما ساخته شده است.
این فناوری که نتایج آن در مجله Science Translational Medicine منتشر شده، میتواند ابتدا به شناسایی دقیقتر سلولهای سرطانی هنگام جراحی کمک کند و سپس همان ماده برای از بین بردن سلولهای میکروسکوپی باقیمانده پس از عمل مورد استفاده قرار گیرد.
دکتر Bingyang Shi، استاد و پژوهشگر حوزه نانودارو در دانشگاه فناوری سیدنی، گفت: «ما مادهای واحد طراحی کردهایم که دو کار را بهترتیب انجام میدهد؛ این ماده در حین عمل یک راهنمای دقیق برای جراح است و پس از آن به یک درمان هدفمند برای پاکسازی سلولهای باقیمانده تبدیل میشود.»
نمایان کردن تودههای کوچک سلولهای سرطانی
در مرکز این فناوری، یک ورقه بسیار نازک دوبعدی قرار دارد که سطح آن با اتمهای منفرد پوشانده شده است. این اتمها با استفاده از روشی الهامگرفته از فرایندهای تولید نیمهرساناها با دقت بالا روی ساختار قرار گرفتهاند.
این طراحی به نانوذرات اجازه میدهد دو عملکرد متفاوت داشته باشند. نخست، میتوانند برای تصویربرداری از سلولهای سرطانی در حین جراحی استفاده شوند و سپس با همان نور نزدیک به فروسرخ، نقش درمانی خود را فعال کنند.
در مرحله جراحی، یک رنگ فلورسنت که روی این ساختار مهندسی شده است، در برابر طول موج خاصی از نور نزدیک به فروسرخ میدرخشد. این ویژگی به جراح کمک میکند خوشههای سلولی تومور را با دقت بسیار بالا مشاهده کند.
به گفته پژوهشگران، این سیستم توانسته خوشههای سلولی تومور با اندازهای حدود ۴۴ میکرومتر را شناسایی کند؛ وضوحی که از قابلیت بسیاری از ابزارهای تصویربرداری بالینی فعلی فراتر میرود.
همچنین یک مولکول هدفمند روی این ماده قرار داده شده است که به عبور آن از سد خونی مغزی و تجمع اختصاصیتر در سلولهای گلیوما کمک میکند.
همان نانوذرات پس از جراحی به سلاح ضدسرطان تبدیل میشوند
پس از آنکه جراح بخش قابل مشاهده تومور را خارج کرد، نانوذرات میتوانند در حفره ایجادشده در محل جراحی مورد استفاده قرار گیرند و بار دیگر با همان طول موج نور نزدیک به فروسرخ فعال شوند.
در این مرحله، اتمهای پلاتین موجود در ساختار نانوذره، پراکسید هیدروژن موجود در محیط تومور را به اکسیژن تبدیل میکنند. این فرایند میتواند کمبود اکسیژن موجود در محیط تومور را کاهش دهد؛ شرایطی که معمولاً به بقای سلولهای سرطانی و مقاومت آنها در برابر درمان کمک میکند.
همزمان، تابش نور باعث تولید گرما و مولکولهای واکنشپذیر میشود که میتوانند سلولهای سرطانی میکروسکوپی باقیمانده پس از جراحی را تخریب کنند.
هدف اصلی؛ جلوگیری از بازگشت گلیوبلاستوما
یکی از مهمترین مشکلات در درمان گلیوبلاستوما این است که حتی پس از خارج کردن تومور قابل مشاهده، ممکن است تعداد زیادی سلول سرطانی بسیار کوچک در بافت مغز باقی بمانند. همین سلولها میتوانند در ادامه باعث رشد مجدد تومور شوند.
در آزمایشهای انجامشده روی مدلهای موشی گلیوبلاستوما، استفاده از این فناوری پس از جراحی توانست عود تومور را کاهش دهد.
در پایان دوره ۶۰ روزه بررسی، تمام موشهایی که تحت درمان با نانوذرات قرار گرفته بودند زنده بودند؛ در حالی که میانگین بقا در موشهایی که تنها جراحی شده بودند، ۴۲ روز گزارش شد.
آزمایشهای تکمیلی همچنین نشان داد که در موشهای تحت درمان، اختلال قابل تشخیصی در عملکردهای عصبی یا حرکتی مشاهده نشده است.
فناوری امیدوارکننده است، اما هنوز برای انسان آماده نیست
با وجود نتایج امیدوارکننده، پژوهشگران تأکید دارند که این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی تحقیقات قرار دارد و تاکنون فقط روی مدلهای حیوانی آزمایش شده است.
پروفسور Shi گفت: «نتایج بسیار امیدوارکننده هستند، اما این هنوز پژوهشی در مراحل اولیه است که روی مدلهای موشی انجام شده، نه انسانها؛ و این تفاوت اهمیت زیادی دارد. عملکرد تصویربرداری و درمانی این فناوری نیز باید در مقیاس مغز انسان تأیید شود.»
به گفته پژوهشگران، اگر این فناوری در مراحل بعدی نیز نتایج مشابهی نشان دهد، ممکن است در آینده به جراحان کمک کند بخش بیشتری از تومور را حین عمل مشاهده کنند و پس از جراحی نیز سلولهای سرطانی باقیمانده را هدف قرار دهند.
گامی تازه برای مقابله با عود سرطان مغز
این فناوری هنوز فاصله زیادی تا استفاده بالینی دارد، اما ایده استفاده از یک نانوذره برای تشخیص تومور و درمان سلولهای باقیمانده میتواند رویکردی جدید برای مقابله با یکی از بزرگترین چالشهای درمان گلیوبلاستوما باشد.
پژوهشهای آینده باید ایمنی، اثربخشی و عملکرد این نانوذرات را در مدلهای پیشرفتهتر و در نهایت در آزمایشهای انسانی بررسی کنند تا مشخص شود آیا نتایج بهدستآمده در موشها در انسان نیز قابل تکرار است یا خیر.
برای دنبال کردن تازهترین اخبار و دستاوردهای علمی در حوزه سرطان، پزشکی و فناوریهای نوین درمانی، به آماج مراجعه کنید.
