به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان دانشگاه میامی نانوذره‌ای را توسعه داده‌اند که به سد خونی مغزی نفوذ می‌کند و همزمان می‌تواند تومورهای اولیه بافت سینه و متاستازهای مغزی را هدف قرار دهد. این درمان نوآورانه، که شامل یک استراتژی دارویی دوگانه است که فرآیندهای میتوکندری را هدف قرار می‌دهد، در مطالعات آزمایشگاهی در کاهش تومورها و افزایش بقای نویدبخش است. این تیم به اصلاح رویکرد خود با هدف پیشرفت درمان سرطان ادامه می‌دهد. دانشمندان خوش‌بین هستند که روش آن‌ها که در مدل‌های بالینی نویدبخش اولیه است، می‌تواند در نهایت برای درمان متاستازهای مغزی و تومورهای سرطان سینه اولیه با یک درمان مورد استفاده قرار گیرد.

توسعه نانوذرات و استراتژی دارویی دوگانه

محققان مرکز جامع سرطان سیلوستر در دانشکده پزشکی دانشگاه میامی میلر نانوذره‌ای ساخته‌اند که می‌تواند از سد خونی مغزی عبور کند. هدف آن‌ها از بین بردن تومورهای اولیه سرطان سینه و متاستازهای مغزی با یک درمان است. مطالعات آزمایشگاهی نشان می‌دهد که این روش در کاهش ‌اندازه تومورهای سینه و مغز موثر است. متاستازهای مغزی، همانطور که این تومورهای ثانویه نامیده می‌شوند، اغلب از تومورهای جامد مانند سرطان سینه، ریه و روده بزرگ ناشی می‌شوند و اغلب با پیش آگهی ضعیف همراه هستند. زمانی که سرطان به مغز نفوذ می‌کند، ادامه درمان ممکن است دشوار باشد، تا حدی به دلیل  وجود سد خونی مغزی، غشایی تقریبا غیرقابل نفوذ که مغز را از بقیه بدن جدا می‌کند. به گفته شانتا دار، دانشیار بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی و دستیار مدیر فناوری و نوآوری در مرکز سیلوستر که این مطالعه را رهبری کرد، نانوذره تیم سیلوستر ممکن است روزی برای درمان متاستازها با مزایای اضافی درمان تومور اولیه به طور همزمان استفاده شود. او نویسنده ارشد مقاله‌‎ای است که در 6 ماه می ‌در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد. محققان با بارگذاری این ذره با دو پیش دارو که میتوکندری، مرکز تولید انرژی سلول را هدف قرار می‌دهند، نشان دادند که روش آن‌ها می‌تواند تومورهای سینه و مغز را در مطالعات پیش بالینی کوچک کند. دار با اشاره به واکسن‌های تجاری کووید-19 که از نانوذرات در فرمولاسیون خود استفاده می‌کنند، گفت: " نانوذرات تاثیر بسزایی در حوزه‌های مختلف پزشکی و درمانی از جمله حسگرهای زیستی، تصویربرداری و دارو رسانی هوشمند دارند. من همیشه می‌گویم نانوپزشکی آینده است، اگرچه ما قبلاً در این آینده بوده‌ایم. نانوپزشکی قطعا آینده درمان سرطان نیز خواهد بود."

چگونگی عملکرد

روش جدید از یک نانوذره ساخته شده از یک پلیمر زیست تخریب‌پذیر استفاده می‌کند که قبلاً توسط تیم دار ساخته شده بود، همراه با دو دارو که در آزمایشگاه او نیز تولید شده‌اند که منابع انرژی سرطان را هدف قرار می‌دهند. از آنجایی که سلول‌های سرطانی اغلب شکل متفاوتی از متابولیسم را نسبت به سلول‌های سالم دارند، خفه کردن متابولیسم آن‌ها می‌تواند راهی موثر برای کشتن تومورها بدون آسیب رساندن به بافت‌های دیگر باشد. یکی از این داروها نسخه اصلاح شده یک داروی شیمی‌درمانی کلاسیک به نام سیس پلاتین است که با آسیب رساندن به DNA سلول‌های در حال رشد سریع سلول‌های سرطانی را از بین می‌برد و به طور موثر رشد آن‌ها را متوقف می‌کند. اما سلول‌های تومور می‌توانند DNA خود را ترمیم کنند، که گاهی منجر به مقاومت به سیس پلاتین می‌شود. تیم دار، دارو را تغییر داد تا هدف خود را از DNA هسته‌ا‌‌‌ی، DNA که کروموزوم‌ها و ژنوم ما را تشکیل می‌دهد، به DNA میتوکندری تغییر دهد. میتوکندری‌ها منابع انرژی سلول‌های ما هستند و حاوی ژنوم‌های بسیار کوچک‌تر خود هستند، و مهم‌تر از آن برای اهداف درمانی سرطان، آن‌ها همان ماشین‌های ترمیم DNA را ندارند که ژنوم‌های بزرگ‌تر ما دارند. از آنجایی که سلول‌های سرطانی می‌توانند برای حفظ رشد و تکثیر خود بین منابع مختلف انرژی جابه‌جا شوند، محققان سیس پلاتین اصلاح‌ شده خود را که آن را پلاتین M (Platin-M)  می‌نامند و به فرآیند تولید انرژی معروف به فسفوریلاسیون اکسیداتیو حمله می‌کنند، با داروی دیگری به نام Mito-DCA ترکیب کردند، که به طور خاص پروتئین میتوکندری معروف به کیناز را مورد هدف قرار می‌دهد و گلیکولیز، نوعی متفاوت از تولید انرژی را مهار می‌کند. ( DCA برای درمان اختلالات میتوکندریایی ارثی که منجر به اسیدوز لاکتیک می‌شود، و همچنین فشار خون ریوی و چندین تومور جامد مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد که دومی از طریق توانایی آن در معکوس کردن اثر واربورگ در سلول‌های سرطانی و بازیابی گلیکولیز هوازی است.)

غلبه بر سد خونی مغزی

دار گفت که این یک مسیر طولانی برای توسعه نانوذراتی است که بتواند به مغز دسترسی پیدا کند. او تمام طول حرفه مستقل خود را بر روی نانوذرات کار کرده است و در پروژه قبلی که در مورد اشکال مختلف پلیمرها مطالعه می‌کرد، محققان متوجه شدند که بخش کوچکی از برخی از این نانوذرات در مطالعات پیش بالینی به مغز رسیده است. با تقویت بیشتر این پلیمرها، تیم دار نانوذره‌ای را توسعه داد که می‌تواند هم از سد خونی مغزی و هم از غشای بیرونی میتوکندری عبور کند. دار گفت: "فراز و نشیب‌های زیادی برای کشف این موضوع وجود داشته است، و ما هنوز در حال کار برای درک مکانیسمی هستیم که توسط آن این ذرات از سد خونی مغزی عبور می‌کنند." سپس این تیم نانوذرات تخصصی بارگذاری شده با دارو را در مطالعات پیش بالینی آزمایش کردند و دریافتند که آن‌ها برای کوچک کردن تومورهای سینه و سلول‌های سرطان سینه که در مغز کاشته شده‌اند و تومورهایی را در آنجا تشکیل می‌دهند، کار می‌کنند. همچنین به نظر می رسد که ترکیب نانوذرات-دارو غیر سمی‌بوده و بقای قابل توجهی را در مطالعات آزمایشگاهی افزایش داده است. در مرحله بعد، این تیم می خواهد روش خود را در آزمایشگاه، شاید حتی با استفاده از سلول‌های سرطانی مشتق از بیماراران،  آزمایش کند تا متاستازهای مغز انسان را با دقت بیشتری تکرار کند. آن‌ها همچنین می خواهند این دارو را در مدل‌های آزمایشگاهی گلیوبلاستوما، یک سرطان مغز تهاجمی خاص، آزمایش کنند. آکاش آشوکان، دانشجوی دکترای دانشگاه میامی‌که در آزمایشگاه دارز کار می‌کند و اولین نویسنده در این مطالعه به همراه دانشجوی دکترا، شریتا سارکار، می گوید:" من واقعاً به شیمی پلیمر علاقه مند هستم و استفاده از آن برای اهداف پزشکی واقعاً من را مجذوب خود می‌کند و این عالی است که می‌بینیم که در درمان سرطان استفاده می‌شود."

پایان مطلب./