درمان سرطان با استفاده از نانو ذرات

به گزارش خبرنگار «نبض فناوری» دکتر Taskeen Janjua سرپرست تیم تحقیقاتی از دانشکده داروسازی UQ گفت که نانوذره‌ای را ابداع کرده‌اند که داروی شیمی‌درمانی را به تومور‌های مغزی در حال رشد و تهاجمی وارد می‌کند. در واقع این نانوذره سیلیکا جدید را می‌توان با temozolomide، داروی مولکولی کوچکی که برای درمان تومور‌هایی به نام گلیوبلاستوما استفاده می‌شود، بارگیری کرد. 

برای موثرتر کردن دارو، ما یک نانوذره با منفذ بسیار کوچک و بزرگ ایجاد کردیم تا به آن کمک کند از سد خونی مغز عبور کند و به تومور نفوذ کند و در عین حال عوارض جانبی ناخواسته بیمار را نیز کاهش دهد. این استراتژی می‌تواند راه موثرتری برای درمان سرطان مغز و جلوگیری از عود آن باشد. تحویل نانوذرات با استفاده از کروی‌های سه بعدی، ساختار‌های چند سلولی ایجاد شده برای تقلید از پاسخ‌ها و فعل و انفعالات سلولی تومور مغزی آزمایش شد. نتایج مطالعه نشان داد که در موش‌ها، نانوذرات با موفقیت در عرض چند ساعت در مغز انباشته شدند بدون اینکه هیچ اثر منفی بر اندام‌های حیاتی بدن داشته باشند.

سرطان مغز

تومور مغزی رشد غیر طبیعی سلول‌ها در داخل مغز یا داخل جمجمه است که می‌تواند سرطانی یا غیر سرطانی (خوش خیم) باشد. به عنوان هر تومور داخل جمجمه‌ای که در اثر تقسیم سلولی غیرطبیعی و کنترل نشده ایجاد می‌شود.. تومور‌های اولیه مغزی معمولاً در کودکان در حفره جمجمه خلفی و در بزرگسالان در دو سوم قدامی نیمکره‌های مغزی قرار دارند ومی‌توانند هر بخشی از مغز را تحت تأثیر قرار دهند. در ایالات متحده در سال ۲۰۰۵، تخمین زده شد که ۴۳۸۰۰ مورد جدید تومور مغزی وجود داشته است (ثبت مرکزی تومور مغزی ایالات متحده، تومور‌های اولیه مغز در ایالات متحده، گزارش آماری (۲۰۰۵-۲۰۰۶) نشان می‌دهد که این سرطان ۱.۴ مورد از تمام سرطان‌ها، ۲.۴ درصد از کل مرگ و میر ناشی از سرطان، و ۲۰ تا ۲۵ درصد از سرطان‌های کودکان را شامل می‌شود. در نهایت، تخمین زده می‌شود که سالانه ۱۳۰۰۰ مرگ و میر تنها در ایالات متحده در نتیجه تومور‌های مغزی رخ می‌دهد؛ بنابراین سرطان مغز سالانه هزاران نفر را مبتلا می‌کند و شانس زنده ماندن هر فردحداقل پنج سال کمتر از ۲۳ درصد است. داده‌های سرطان استرالیا نشان داد که سرطان مغز نهمین علت شایع مرگ و میر ناشی از سرطان در استرالیا در سال ۲۰۲۰ است.

گلیوبلاستوما

گلیوبلاستوما یکی از تهاجمی‌ترین و کشنده‌ترین تومور‌های مغز است که هم بزرگسالان و هم کودکان را مبتلا می‌کند. علیرغم پیشرفت‌های متعدد در زمینه زیست پزشکی، پیش آگهی گلیوبلاستوما با میانگین نرخ بقای ۱۴ ماه پس از تشخیص که در سه دهه گذشته بوده، بهبود نیافته است و همچنان در شرایط بدی است. عوامل کمک کننده برای این پیش آگهی این بیماری عبارتند از: توسعه تهاجمی و بدون علامت گلیوبلاستوما، ناتوانی شیمی درمانی در نفوذ موثر به سد خونی مغزی (BBB)، و عود شایع گلیوبلاستوما پس از درمان. به این ترتیب نیاز فوری به توسعه درمان‌های مؤثری وجود دارد که می‌توانند تحویل درمانی را بهبود بخشند و در نتیجه نتایج درمان وضعیت بیمار را نیز بهبود بخشند.

علم نانوپزشکی و استفاده درمانی از نانوذرات

در زمینه انکولوژی، نانوپزشکی کشش قابل توجهی پیدا کرده است. تاکنون بیش از ۲۰ نانودارو ضد سرطان بالینی تایید شده با بیش از ۱۰۰ مورد در آزمایشات بالینی در حال حاضر در بازار موجود است. این امر پیشرفت نانوپزشکی در علم را برجسته می‌کند و امکان ترجمه بالینی نانوپزشکی را در زمینه سرطان شناسی نشان می‌دهد. در همی راستا تاکنون نانوپزشکی برای درمان گلیوبلاستوما بسیار جذاب بوده است، زیرا دارورسانی هدفمند به سلول‌های سرطانی را ارائه می‌دهد که هم می‌تواند دوز مورد نیاز را کاهش دهد و هم عوارض جانبی خارج از هدف را برای بافت‌های سالم محدود کند. در حالی که بسیاری از انواع نانوذرات به عنوان یک پلت فرم تحویل برای گلیوبلاستوما در دست بررسی هستند، نانوذرات سیلیس (SNP) به‌ویژه یک کلاس نوظهور و امیدوارکننده از نانوپزشکی در نظر گرفته می‌شوند. خواص فیزیکوشیمیایی SNP مانند زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری؛ و توانایی تنظیم اندازه، شکل، تخلخل و مساحت سطح، آن‌ها را برای اهداف دارورسانی ایده آل می‌کند؛ بنابراین نانودارو‌ها اکنون به عنوان بستری برای تحویل دارو‌های شیمی درمانی به سلول‌های گلیوبلاستوما تبدیل شده‌اند.

یافته‌های حاصل از مطالعه

استاد امیرعلی پوپات، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت در حالی که هنوز تحقیقات بیشتری باید انجام شود، ولی نتایج این مطالعه برای افراد مبتلا به سرطان مغز امیدوارکننده است. دکتر پوپات گفت: «این سیستم نوآورانه دارورسانی پتانسیل بهبود اثربخشی درمان سرطان مغز را دارد و می‌تواند به درمان‌های جدید و بهتری برای این بیماری ویرانگر منجر شود». این تحقیقات پیش بالینی توسعه بالینی آینده یک فناوری سلامت امیدوارکننده را تسریع می‌کند و هدف بهبود نتایج برای بیماران مبتلا به سرطان مغز را بیشتر می‌کند. "

داروی temozolomide

با وجود پیشرفت‌های متعدد در زمینه نوروآنکولوژی و پیشرفت علم در تشخیص و درمان سرطان، پیش آگهی سرطان‌های مغز مانند گلیوبلاستوما ضعیف باقی مانده است. زیرا وجود سد خونی مغزی (BBB) همراه با ماهیت بسیار تهاجمی و بدخیمی گلیوبلاستوما، درمان این بیماری را به عنوان چالشی دشوار برای توسعه درمان‌های مؤثر تبدیل کرده است. تموزولوماید (TMZ) یک درمان اولیه است که در کلینیک برای گلیوبلاستوم استفاده می‌شود، زیرا در افزایش میزان بقای بیماران مفید بوده است. با این حال، TMZ از یکسری محدودیت‌های فارماکوکینتیک رنج می‌برد، مانند نیمه عمر کوتاه پلاسما (۲ ساعت)، در معرض جریان P-gp و خروج سریع از خون به مغز بوده که باعث کاهش جریان آن به تمامی نقاط بافت هدف و به دنبال آن کاهش مواجهه بافت گلیوبلاستوما با TMZ می‌شود؛ بنابراین همین امر درمان گلیوبلاستوما را دشوار کرده و سبب عود تومور می‌شود؛ بنابراین ساخت این نانوپارتیکل به سبب حل این چالش‌ها از اهمیت بسیاربالایی برخوردار است.

محققان دانشکده داروسازی UQ با همکاران موسسه استرالیایی مهندسی زیستی و نانوتکنولوژی UQ و دانشگاه New South Wales برای ارائه این تحقیق همکاری کردند. نتایج این مطالعه در Journal of Controlled Release منتشر شده است.