دارورسانی هدفمند
نويسنده:دکتر کامبیز گیلانی
محققان دانشگاه میشیگان با استفاده از فناوری نانو توانستند داروی قوی شیمی درمانی را به درون سلول های تومور وارد کنند. بدین ترتیب اثر ضدسرطانی دارو افزایش یافته و عوارض جانبی سمی آن کاهش می یابد.
نتایج مطالعات قبلی انجام شده در کشت سلول نشان داده است که با چسباندن داروی ضدسرطان به نانوذرات می توان به طور هدفمند دارو را به سلول های تومور رسانده و پاسخ درمانی را افزایش داد.
در حال حاضر محققان دانشگاه میشیگان اثربخشی این روش درمانی را که مبتنی بر فناوری نانوست، در حیوانات به اثبات رسانده اند. دکتر «آربیکر» استاد نانوفناوری بیولوژی از دانشگاه میشیگان سرپرستی این گروه را به عهده دارد. به گفته وی این مطالعه برای اولین بار نشان داده است که یک داروی متصل به نانوذرات عملاً از جریان خون خارج شده، به درون سلول های سرطانی تمرکز یافته و اثر بیولوژیک خود را بر سلول های سرطانی حیوانات اعمال می کند.
دکتر «بیکر» که مدیریت انستیتو نانوفناوری علوم بیولوژیک و پزشکی میشیگان را نیز برعهده دارد، می گوید؛ «ما بسیار خرسند هستیم که با استفاده از فناوری نانو می توان به طور قابل توجهی درمان سرطان را بهبود بخشید.» وی در ادامه افزود؛ «با هدف گیری مستقیم داروها به سوی سلول های سرطانی میزان دریافت این داروها توسط سلول های طبیعی کاهش می یابد. با افزایش اندکس درمانی داروهای ضدسرطان، ما امیدواریم که بتوان سرطان را به یک بیماری قابل کنترل تبدیل کرد.»
حامل دارورسانی به کار گرفته شده در این تحقیق یک مولکول پلیمری سنتتیک از نوع دندریومرها است. این دندریومرها با قطر کمتر از ۵ نانومتر قادرند از منافذ بسیار کوچک موجود در غشاهای سلولی عبور کنند. دندریومرها ساختاری درخت مانند دارند که به دلیل داشتن شاخه های زیاد محققان می توانند انواع مختلف مولکول ها را به آنها متصل کنند. محققان میشیگان در آزمایش های خود متوتروکسات را به شاخه های دندریومرها متصل کردند. در شاخه های دیگر عوامل فلئورسانس جهت تصویربرداری و همچنین جزء اصلی دیگر مورد نیاز یعنی اسیدفولیک را متصل کردند.
اسیدفولیک یا فولات ویتامین مهمی است که برای عملکرد سلول های سرطانی مورد نیاز است اما به نظر می رسد که سلول های سرطانی بیش از حد به این ویتامین نیاز دارند. برای اینکه سلول های سرطانی بتوانند تا حد ممکن این ماده را دریافت کنند محل های خاصی تحت عنوان گیرنده های فولات روی سطح آنها مشخص شده است. محققان مذکور با بهره گیری از این مزیت که سلول های سرطانی اشتهای زیادی برای فولات دارند قادرند از بروز مقاومت سلول های سرطانی به داروهای شیمی درمانی جلوگیری کنند.
دکتر «بیکر» نحوه عملکرد این فناوری را به اسب تروا شبیه می داند. وی می گوید؛ «مولکول های فولات متصل به نانوذرات به گیرنده خاص خود در غشای سلول های سرطانی چسبیده و سلول به محض چسبیدن آن را به درون خود وارد می کند چرا که سلول آن را به عنوان ویتامین مورد نیاز خود شناسایی می کند اما در واقع سلول سرطانی با وارد کردن فولات از طریق غشای خود، متوتروکسات را نیز که در واقع به عنوان سم برای آن مطرح است، به فضای درون خود راه می دهد.» در روش معمول شیمی درمانی، داروهایی مانند متوتروکسات برای ورود به درون سلول باید از غشا انتشار یابند. این فرآیند بسیار آهسته است و به غلظت بالای دارو در فضای خارج سلولی نیاز دارد. این غلظت بالا به نوبه خود برای سلول های طبیعی زیان آور است.
انجام آزمایش روی موش های آزمایشگاهی که سلول های سرطانی اپیتلیوم انسانی به آنها تزریق شده بود، نشان داد که اثربخشی متوتروکسات در کاهش رشد تومور به هنگام استفاده از درمانی مبتنی بر نانوذرات و اسیدفولیک نسبت به کاربرد دارو به تنهایی، حدود ۱۰ برابر موثرتر است. همچنین اثرات سمی مشاهده شده با درمان مبتنی بر نانوذرات به مراتب کمتر از درمان با داروی تنها بوده است.
«یولانتا کوکوواسکا-لاتاللو» یکی از محققان و مولف اول گزارش فوق می گوید؛ «در آزمایش های درازمدت که ۹۹ روز به طول انجامید، ۳۰ تا ۴۰ درصد موش هایی که متوتروکسات را با نانوذرات دریافت کرده بودند، زنده ماندند. در حالی که هیچ یک از موش هایی که تنها متوتروکسات به آنها تجویز شده بود زنده نماندند. علت این امر را می توان به رشد بیش از حد تومور یا اثرات سمی دارو نسبت داد.» وی همچنین در ادامه افزود؛ «مشاهدات ما بیانگر کاهش قابل توجه رشد تومور در تمامی حیواناتی بود که درمان هدفمند مبتنی بر نانوذرات را دریافت کرده بودند. ما توانستیم رشد تومور را در موش ها تا ۳۰ روز به تاخیر بیندازیم. می توان گفت که با توجه به طول عمر موش نسبت به انسان، یک ماه برای موش معادل حدود سه سال برای انسان است.»
محققان دانشگاه میشیگان قبل از شروع مطالعه بر روی اثرات درمانی نانوذرات به منظور تعیین محل تجمع دندریومرها در بدن، دندریومرهای حاوی مواد فلئورسانس را به خون موش های آزمایشگاهی تزریق کردند. نتایج آزمایش ها نشان داد که کلیه موش ها به سرعت نانوذرات را از خون تصفیه کرده و از طریق ادرار دفع می کنند. هیچ شاهدی دال بر ورود آنها به مغز موش ها وجود نداشت. همچنین نانوذرات مطرح تاثیری بر سیستم ایمنی موش ها نداشتند.
محققان انستیتو نانوفناوری میشیگان درصددند که در آینده نزدیک بتوانند حداکثر دوز درمانی متوتروکسات را در پی تجویز نانوذرات فوق در حیوانات مشخص کنند. تعیین این دوز به همراه سایر مطالعات اولیه حیوانی برای شروع اولین مطالعات بالینی در انسان ضروری است. به گفته دکتر «بیکر» طبق برنامه پیش بینی شده آزمون فاز I طی دو سال آینده آغاز خواهد شد.
دکتر «بیکر» همچنین اظهار داشت؛ «داروهای ضدسرطان دیگری نیز وجود دارند که بسیار موثرند لیکن به دلیل سمیت بالا در حال حاضر قابل استفاده نیستند. چنانچه این داروها را بتوان با سامانه هدفمند نانوذره یی طراحی شده تجویز کرد، احتمال آن وجود دارد که با غلبه بر مشکل سمیت آنها، طیف گسترده یی از عوامل ضدسرطان جدید برای مصارف انسانی مطرح شوند.» پیش بینی می شود که محققان با به کارگیری سایر عوامل درمانی به همراه مولکول های مختلف بتوانند سلول های مختلف سرطانی را مورد هدف قرار دهند.
منبع:روزنامه اعتماد
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
نتایج مطالعات قبلی انجام شده در کشت سلول نشان داده است که با چسباندن داروی ضدسرطان به نانوذرات می توان به طور هدفمند دارو را به سلول های تومور رسانده و پاسخ درمانی را افزایش داد.
در حال حاضر محققان دانشگاه میشیگان اثربخشی این روش درمانی را که مبتنی بر فناوری نانوست، در حیوانات به اثبات رسانده اند. دکتر «آربیکر» استاد نانوفناوری بیولوژی از دانشگاه میشیگان سرپرستی این گروه را به عهده دارد. به گفته وی این مطالعه برای اولین بار نشان داده است که یک داروی متصل به نانوذرات عملاً از جریان خون خارج شده، به درون سلول های سرطانی تمرکز یافته و اثر بیولوژیک خود را بر سلول های سرطانی حیوانات اعمال می کند.
دکتر «بیکر» که مدیریت انستیتو نانوفناوری علوم بیولوژیک و پزشکی میشیگان را نیز برعهده دارد، می گوید؛ «ما بسیار خرسند هستیم که با استفاده از فناوری نانو می توان به طور قابل توجهی درمان سرطان را بهبود بخشید.» وی در ادامه افزود؛ «با هدف گیری مستقیم داروها به سوی سلول های سرطانی میزان دریافت این داروها توسط سلول های طبیعی کاهش می یابد. با افزایش اندکس درمانی داروهای ضدسرطان، ما امیدواریم که بتوان سرطان را به یک بیماری قابل کنترل تبدیل کرد.»
حامل دارورسانی به کار گرفته شده در این تحقیق یک مولکول پلیمری سنتتیک از نوع دندریومرها است. این دندریومرها با قطر کمتر از ۵ نانومتر قادرند از منافذ بسیار کوچک موجود در غشاهای سلولی عبور کنند. دندریومرها ساختاری درخت مانند دارند که به دلیل داشتن شاخه های زیاد محققان می توانند انواع مختلف مولکول ها را به آنها متصل کنند. محققان میشیگان در آزمایش های خود متوتروکسات را به شاخه های دندریومرها متصل کردند. در شاخه های دیگر عوامل فلئورسانس جهت تصویربرداری و همچنین جزء اصلی دیگر مورد نیاز یعنی اسیدفولیک را متصل کردند.
اسیدفولیک یا فولات ویتامین مهمی است که برای عملکرد سلول های سرطانی مورد نیاز است اما به نظر می رسد که سلول های سرطانی بیش از حد به این ویتامین نیاز دارند. برای اینکه سلول های سرطانی بتوانند تا حد ممکن این ماده را دریافت کنند محل های خاصی تحت عنوان گیرنده های فولات روی سطح آنها مشخص شده است. محققان مذکور با بهره گیری از این مزیت که سلول های سرطانی اشتهای زیادی برای فولات دارند قادرند از بروز مقاومت سلول های سرطانی به داروهای شیمی درمانی جلوگیری کنند.
دکتر «بیکر» نحوه عملکرد این فناوری را به اسب تروا شبیه می داند. وی می گوید؛ «مولکول های فولات متصل به نانوذرات به گیرنده خاص خود در غشای سلول های سرطانی چسبیده و سلول به محض چسبیدن آن را به درون خود وارد می کند چرا که سلول آن را به عنوان ویتامین مورد نیاز خود شناسایی می کند اما در واقع سلول سرطانی با وارد کردن فولات از طریق غشای خود، متوتروکسات را نیز که در واقع به عنوان سم برای آن مطرح است، به فضای درون خود راه می دهد.» در روش معمول شیمی درمانی، داروهایی مانند متوتروکسات برای ورود به درون سلول باید از غشا انتشار یابند. این فرآیند بسیار آهسته است و به غلظت بالای دارو در فضای خارج سلولی نیاز دارد. این غلظت بالا به نوبه خود برای سلول های طبیعی زیان آور است.
انجام آزمایش روی موش های آزمایشگاهی که سلول های سرطانی اپیتلیوم انسانی به آنها تزریق شده بود، نشان داد که اثربخشی متوتروکسات در کاهش رشد تومور به هنگام استفاده از درمانی مبتنی بر نانوذرات و اسیدفولیک نسبت به کاربرد دارو به تنهایی، حدود ۱۰ برابر موثرتر است. همچنین اثرات سمی مشاهده شده با درمان مبتنی بر نانوذرات به مراتب کمتر از درمان با داروی تنها بوده است.
«یولانتا کوکوواسکا-لاتاللو» یکی از محققان و مولف اول گزارش فوق می گوید؛ «در آزمایش های درازمدت که ۹۹ روز به طول انجامید، ۳۰ تا ۴۰ درصد موش هایی که متوتروکسات را با نانوذرات دریافت کرده بودند، زنده ماندند. در حالی که هیچ یک از موش هایی که تنها متوتروکسات به آنها تجویز شده بود زنده نماندند. علت این امر را می توان به رشد بیش از حد تومور یا اثرات سمی دارو نسبت داد.» وی همچنین در ادامه افزود؛ «مشاهدات ما بیانگر کاهش قابل توجه رشد تومور در تمامی حیواناتی بود که درمان هدفمند مبتنی بر نانوذرات را دریافت کرده بودند. ما توانستیم رشد تومور را در موش ها تا ۳۰ روز به تاخیر بیندازیم. می توان گفت که با توجه به طول عمر موش نسبت به انسان، یک ماه برای موش معادل حدود سه سال برای انسان است.»
محققان دانشگاه میشیگان قبل از شروع مطالعه بر روی اثرات درمانی نانوذرات به منظور تعیین محل تجمع دندریومرها در بدن، دندریومرهای حاوی مواد فلئورسانس را به خون موش های آزمایشگاهی تزریق کردند. نتایج آزمایش ها نشان داد که کلیه موش ها به سرعت نانوذرات را از خون تصفیه کرده و از طریق ادرار دفع می کنند. هیچ شاهدی دال بر ورود آنها به مغز موش ها وجود نداشت. همچنین نانوذرات مطرح تاثیری بر سیستم ایمنی موش ها نداشتند.
محققان انستیتو نانوفناوری میشیگان درصددند که در آینده نزدیک بتوانند حداکثر دوز درمانی متوتروکسات را در پی تجویز نانوذرات فوق در حیوانات مشخص کنند. تعیین این دوز به همراه سایر مطالعات اولیه حیوانی برای شروع اولین مطالعات بالینی در انسان ضروری است. به گفته دکتر «بیکر» طبق برنامه پیش بینی شده آزمون فاز I طی دو سال آینده آغاز خواهد شد.
دکتر «بیکر» همچنین اظهار داشت؛ «داروهای ضدسرطان دیگری نیز وجود دارند که بسیار موثرند لیکن به دلیل سمیت بالا در حال حاضر قابل استفاده نیستند. چنانچه این داروها را بتوان با سامانه هدفمند نانوذره یی طراحی شده تجویز کرد، احتمال آن وجود دارد که با غلبه بر مشکل سمیت آنها، طیف گسترده یی از عوامل ضدسرطان جدید برای مصارف انسانی مطرح شوند.» پیش بینی می شود که محققان با به کارگیری سایر عوامل درمانی به همراه مولکول های مختلف بتوانند سلول های مختلف سرطانی را مورد هدف قرار دهند.
منبع:روزنامه اعتماد
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
