موفقیت نانوربات‌ها در کاهش ۹۰ درصدی تومورهای مثانه

در آزمایش روی موش‌ها، یک دوز از نانوربات‌های حامل دارو توانست تومورهای مثانه را تا ۹۰ درصد کوچک کند و اثر موفقیت‌آمیزی داشته باشد.

به گزارش ایسنا، سرطان مثانه یکی از بالاترین رتبه‌های بیماری را در جهان دارد و چهارمین تومور شایع در مردان به شمار می‌رود. به رغم میزان مرگ‌ومیر نسبتا پایین، تقریبا نیمی از تومورهای مثانه در عرض پنج سال دوباره ظاهر می‌شوند و به نظارت مداوم نیاز دارند. مراجعه‌ پی‌درپی به بیمارستان و نیاز به درمان‌های مکرر باعث می‌شود که این نوع سرطان به یکی از گرانترین درمانها احتیاج داشته باشد.

به نقل از فیز، اگرچه درمان‌های کنونی که شامل تزریق مستقیم دارو در مثانه هستند، نرخ بقای خوبی را نشان می‌دهند اما اثربخشی درمانی آنها کم است. یک جایگزین امیدوارکننده، استفاده کردن از نانوذراتی است که می‌توانند عوامل درمانی را به طور مستقیم به تومور انتقال دهند. به طور ویژه، نانوربات‌ها برای این هدف قابل توجه هستند.

اکنون، یک پژوهش جدید نشان داده است که چگونه یک دوز از نانوربات‌ها می‌تواند اندازه تومورهای مثانه را در موش‌ها با موفقیت ۹۰ درصدی کاهش دهد.

این نانوماشین‌های کوچک از یک کُره متخلخل ساخته‌ شده از سیلیس تشکیل شده‌اند. سطح آنها دارای مولفه‌های گوناگون با عملکردهای ویژه است. یکی از این مولفه‌ها، پروتئین «اوره‌آز»(Urease) است که با اوره موجود در ادرار واکنش نشان می‌دهد و نانوربات را قادر می‌سازد تا خود را به حرکت درآورد. یکی دیگر از مولفه‌های مهم، یک رادیوایزوتوپ موسوم به «ید رادیواکتیو»(Radioactive Iodine) است که معمولا برای درمان موضعی تومورها استفاده می‌شود.

این پژوهش که توسط «موسسه مهندسی زیستی کاتالونیا»(IBEC) و موسسه پژوهشی «CIC biomaGUNE» با همکاری «موسسه پژوهش‌های زیست‌پزشکی»(IRB Barcelona) و «دانشگاه خودگردان بارسلونا»(UAB) هدایت می‌شود، راه را برای ارائه دادن درمان‌های نوآورانه سرطان مثانه هموار می‌کند. هدف از این پیشرفت‌ها، کاهش دادن مدت بستری شدن در بیمارستان است نهایتا کاهش هزینه‌ها و افزایش راحتی بیماران را به همراه دارد.

«ساموئل سانچز»(Samuel Sánchez) استاد موسسه مهندسی زیستی کاتالونیا و سرپرست این پژوهش گفت: با یک دوز واحد، ما کاهش ۹۰ درصدی را در حجم تومور مشاهده کردیم. با توجه به اینکه بیماران مبتلا به این نوع تومور معمولا برای دریافت درمان‌های کنونی بین ۶ تا ۱۴ نوبت به بیمارستان مراجعه می‌کنند، این روش به طور قابل توجهی کارآمدتر است. این روش به افزایش کارآیی درمان، کاهش مدت بستری شدن و کاهش هزینه‌های درمان کمک می‌کند.

مرحله بعدی که پژوهشگران برای آن تلاش می‌کنند، پاسخ دادن به این پرسش است که آیا این تومورها پس از درمان بازمی‌گردند یا خیر.

دانشمندان در پژوهش‌های پیشین تأیید کردند که قابلیت خودران بودن نانوربات‌ها به آنها امکان می‌دهد تا به همه دیواره‌های مثانه برسند. این ویژگی در مقایسه با روش کنونی که در آن پس از ارائه دادن مستقیم درمان به مثانه، بیمار باید هر نیم ساعت یک بار موقعیت خود را تغییر دهد تا اطمینان حاصل شود که دارو به همه دیواره‌ها می‌رسد، سودمند است.

این پژوهش جدید نه تنها تحرک نانوذرات را در مثانه به نمایش می‌گذارد، بلکه تجمع آنها را در تومور نیز نشان می‌دهد. این دستاورد با روش‌های گوناگون، از جمله «برش‌نگاری با گسیل پوزیترون» یا «پت اسکن»(PET scan) و همچنین، بررسی تصاویر میکروسکوپی از بافت‌های برداشته‌ شده موش‌ها امکان‌پذیر شد. دومین روش با استفاده از یک میکروسکوپ فلورسنس انجام شد که به طور ویژه برای این پروژه در دانشگاه خودگردان بارسلونا توسعه یافته است. این میکروسکوپ، لایه‌های گوناگون مثانه را بررسی می‌کند و بازسازی سه‌بعدی را ارائه می‌دهد تا مشاهده کل اندام را ممکن ‌سازد.

«جولین کلمبلی»(Julien Colombelli) سرپرست بخش «میکروسکوپی دیجیتال پیشرفته»(Advanced Digital Microscopy) در دانشگاه خودگردان بارسلونا گفت: سیستم نوری نوآورانه‌ای که ما ابداع کرده‌ایم، کمک می‌کند تا نور منعکس‌شده از تومور را حذف کنیم و نانوذرات را در سرتاسر اندام بدون برچسب‌گذاری قبلی با وضح بی‌سابقه شناسایی و مکان‌یابی کنیم. ما مشاهده کردیم که نانوربات‌ها نه تنها به تومور رسیدند، بلکه به آن وارد شدند و در نتیجه، عملکرد رادیودارو را افزایش دادند.

کشف کردن دلیل اینکه چرا نانوربات‌ها می‌توانند به تومور وارد شوند، یک چالش است. نانوربات‌ها فاقد آنتی‌بادی‌های ویژه برای تشخیص دادن تومور هستند و بافت تومور معمولا سفت‌تر از بافت سالم است.

«مریتکسل سرا کازابلانکاس»(Meritxell Serra Casablancas)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما دیدیم که این نانوربات‌ها می‌توانند ماتریکس خارج سلولی تومور را با افزایش محلی پی‌اچ از طریق یک واکنش شیمیایی خودکار تجزیه کنند. این پدیده به نفوذ بیشتر در تومور انجامید و برای دستیابی به تجمع مورد نظر در تومور سودمند بود.

بنابراین، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که نانوربات‌ها با پوشش مثانه مانند یک دیوار برخورد می‌کنند اما در تومور که بافت آن اسفنجی‌تر است، ماجرا تفاوت دارد. نانوربات‌ها به تومور نفوذ می‌کنند و درون آن جمع می‌شوند. یک عامل کلیدی، تحرک نانوربات‌هاست که احتمال رسیدن به تومور را افزایش می‌دهد.

«جوردی للوپ»(Jordi Llop) از پژوهشگران این پروژه گفت: اعمال موضعی نانوربات‌های حامل رادیوایزوتوپ، احتمال ایجاد شدن اثرات نامطلوب را کاهش می‌دهد و تجمع زیاد در بافت تومور به نفع اثر پرتودرمانی است.

«کریستینا سیمو»(Cristina Simó) از پژوهشگران این پروژه گفت: نتایج این پژوهش، راه را برای استفاده از سایر ایزوتوپ‌های رادیویی با ظرفیت بیشتر به منظور القای اثرات درمانی هموار می‌کند اما استفاده کردن از آنها در صورت تجویز سیستماتیک محدود می‌شود.

این پژوهش در مجله «Nature Nanotechnology» به چاپ رسید.

انتهای پیام