نانوآنتنهای تزریقی برای درمان گلیوبلاستوما مقاوم به دارو توسعه یافت
پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) فناوری جدیدی مبتنی بر نانوآنتنهای تزریقی توسعه دادهاند که میتواند با فعالسازی بیسیم، سلولهای سرطان مغز را هدف قرار دهد و در مطالعات آزمایشگاهی و حیوانی، رشد تومور گلیوبلاستوما را بدون آسیب قابل تشخیص به بافت سالم کاهش دهد.
به گزارش مدرن مد به نقل از news.mit.edu، گلیوبلاستوما یکی از تهاجمیترین و مقاومترین انواع سرطان شناختهشده است و حتی با استفاده از درمانهای موجود، میانه بقای بیماران مبتلا به آن حدود ۱۲ تا ۱۵ ماه گزارش میشود. اکنون گروهی از پژوهشگران آزمایشگاه رسانهای MIT، نانوآنتنهایی با ابعاد حدود یکصدم ضخامت موی انسان طراحی کردهاند که میتوانند با استفاده از میدان مغناطیسی فعال شوند و میدانهای الکتریکی موضعی ایجاد کنند.
این فناوری که HITMAN نام گرفته است، مخفف عبارت «درمان تومور با میدان الکتریکی بسیار موضعی و القاشده با استفاده از نانوآنتنهای فعالشونده مغناطیسی» است. نتایج این پژوهش در نشریه Science Advances منتشر شده است.
دبلینا سارکار، دانشیار و رئیس گروه Nano-Cybernetic Biotrek در آزمایشگاه رسانهای MIT، میگوید مطالعات آزمایشگاهی و حیوانی نشان دادهاند که این رویکرد توانسته است رشد تومور را به میزان قابل توجهی کاهش داده و طول عمر حیوانات آزمایششده را افزایش دهد، بدون آنکه عارضه قابل تشخیصی مشاهده شود.
هدفگیری سلولهای مقاوم به شیمیدرمانی
برای ارزیابی HITMAN در مدلی نزدیکتر به شرایط واقعی بیماری، پژوهشگران از بافت توموری بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما تهاجمی و مقاوم به شیمیدرمانی استفاده کردند. این نمونهها از بیماران مرکز پزشکی مایوکلینیک به دست آمده بود.
در آزمایشهای آزمایشگاهی، استفاده از این فناوری به حذف ۵۲.۲ درصد از سلولهای سرطانی مقاوم به دارو منجر شد؛ رقمی که به گفته پژوهشگران، بیش از پنج برابر میزان حاصل از داروی شیمیدرمانی استاندارد تموزولوماید (TMZ) بود. در همین آزمایشها، نورونهای سالم و سلولهای آستروسیت که از سلولهای پشتیبان مهم مغز هستند، آسیب قابل توجهی ندیدند.
پژوهشگران در مرحله بعد، سلولهای توموری گرفتهشده از بیماران را در مغز موشها کاشتند تا مدل زندهای از بیماری ایجاد کنند. در این مدلهای حیوانی که از استانداردهای اصلی مطالعات پیشبالینی تومورهای مغزی محسوب میشوند، HITMAN توانست رشد تومور را به میزان قابل توجهی مهار کند و میانه بقای حیوانات را بیش از ۵۰ درصد افزایش دهد. همچنین هیچ سمیت قابل تشخیصی در اندامهای اصلی یا بافت سالم اطراف تومور مشاهده نشد.
فعالسازی نانوآنتنها از خارج بدن
نانوآنتنهای HITMAN میتوانند بدون نیاز به اتصال مستقیم به منبع انرژی، از خارج بدن فعال شوند. برای این منظور از یک میدان مغناطیسی با فرکانس پایین، حداکثر ۲۰۰ کیلوهرتز، استفاده میشود تا از ایجاد گرمای آسیبزا در بافت جلوگیری شود.
این میدان مغناطیسی، بخشهایی از نانوآنتن را که از مواد مگنتواستریکتیو ساخته شدهاند به حرکت درمیآورد. تغییر شکل ایجادشده در این بخشها موجب تغییر شکل یک لایه پیزوالکتریک میشود و در نهایت میدانهای الکتریکی موضعی در اطراف نانوآنتن ایجاد میکند.
بر اساس نتایج پژوهش، این میدانهای الکتریکی میتوانند سلولهای گلیوبلاستوما را در سطح سلولی تحت تأثیر قرار دهند. این میدانها جریانها و میدانهای زیستالکتریکی طبیعی سلولهای سرطانی را که در تنظیم عملکرد سلولی نقش دارند، مختل میکنند.
این اختلال مجموعهای از فرآیندهای ضدتوموری را به دنبال دارد؛ از جمله اختلال در تاخوردگی پروتئینها، آسیب به غشای سلولی و ایجاد استرس در شبکه آندوپلاسمی. در نتیجه، تولید پروتئینهای عملکردی سلول مختل شده و در نهایت مرگ سلولی رخ میدهد.
پژوهشگران معتقدند سلولهای سرطانی به دلیل سرعت بالای تکثیر و در نتیجه نیاز بیشتر به تولید و تاخوردگی پروتئینها، همچنین تفاوتهایی در ترکیب غشای سلولی و اندامکهای درونسلولی، نسبت به سلولهای سالم حساسیت بیشتری به این میدانهای الکتریکی دارند.
کاهش احتمال عود تومور
یکی دیگر از یافتههای این مطالعه، کاهش قابل توجه تعداد کلونیهای سلولهای سرطانی پس از استفاده از نانوآنتنها بود. تعداد کلونیهای تشکیلشده در گروههای کنترل بین ۱۱۲ تا ۱۵۰ مورد بود، در حالی که این رقم در گروه آزمایش به ۲۶ کلونی کاهش یافت.
به گفته پژوهشگران، این یافته میتواند نشاندهنده ظرفیت بالقوه این فناوری برای کاهش احتمال عود تومور و متاستاز باشد؛ هرچند برای تأیید این موضوع به مطالعات پیشبالینی و بالینی بیشتری نیاز است.
امکان تزریق از طریق جریان خون
ابعاد نانوآنتنهای مورد استفاده در این فناوری حدود ۱۵۰ نانومتر است و در صورت انتقال فناوری به کاربرد بالینی، میتوان آنها را از طریق جمجمه به محل تومور رساند. با این حال، پژوهشگران گزینه دیگری را نیز برای سادهتر کردن نحوه رساندن این تجهیزات به مغز مطرح کردهاند.
سارکار و همکارانش در سال ۲۰۲۵ فناوری موسوم به Circulatronics را توسعه داده بودند که میتواند امکان انتقال تجهیزات الکترونیکی کوچک به بخش مشخصی از مغز را از طریق تزریق در بازو فراهم کند.
در این فناوری، تجهیزات الکترونیکی با سلولهای زنده ترکیب میشوند تا سیستم ایمنی بدن آنها را بهعنوان عامل خارجی شناسایی نکند و تجهیزات بتوانند از سد خونی ـ مغزی عبور کنند. این قابلیت در مطالعات پیشبالینی به اثبات رسیده است و میتواند در آینده برای رساندن نانوآنتنهای HITMAN به محل تومور مورد بررسی قرار گیرد.
چالش درمان گلیوبلاستوما
درمان گلیوبلاستوما با چالشهای جدی همراه است. نفوذ گسترده این سرطان در بافت مغز باعث میشود برداشتن کامل تومور دشوار باشد و جراحی نیز ممکن است بر عملکردهای شناختی بیمار تأثیر بگذارد. از سوی دیگر، بسیاری از این تومورها در برابر پرتودرمانی و شیمیدرمانی مقاومت نشان میدهند و محیط سرکوبکننده سیستم ایمنی در اطراف تومور نیز اثربخشی برخی روشهای ایمنیدرمانی را محدود میکند.
پژوهشگران MIT معتقدند استمرار محدودیتهای درمانی موجود، نیاز به رویکردهای جدید برای هدف قرار دادن سلولهای مقاوم به درمان گلیوبلاستوما را برجسته میکند. از نگاه آنان، HITMAN میتواند در آینده بهعنوان روشی کمتهاجمی و با قابلیت هدفگیری دقیق فضایی برای درمان این نوع سرطان مورد بررسی قرار گیرد.
با وجود نتایج امیدوارکننده این مطالعه، فناوری HITMAN هنوز در مرحله پژوهشهای آزمایشگاهی و پیشبالینی قرار دارد و اثربخشی و ایمنی آن در انسان باید در مراحل بعدی و در قالب مطالعات بالینی ارزیابی شود.
