درمان جدید و ابتکاری سرطان محققان موسسه فناوری Caltech از داروهای فعال شده با امواج فراصوت(روش مورد استفاده در سونوگرافی) برای درمان هدفمند، کاهش عوارض جانبی و بهبود اثربخشی استفاده می‌کند.
به گزارش تکناک، شیمی‌درمانی به عنوان درمانی برای سرطان، یکی از مهمترین داستان‌های موفقیت پزشکی قرن بیستم است اما هنوز کامل نیست. هرکسی که شیمی‌درمانی را پشت سر گذاشته باشد با عوارض جانبی متعدد آن آشنا خواهد بود: ریزش مو، حالت تهوع، ضعف سیستم ایمنی و حتی ناباروری و آسیب عصبی.
این مشکلات به این دلیل رخ می‌دهند که داروهای شیمی‌درمانی سمی هستند. آنها می‌خواهند سلول‌های سرطانی را با مسموم کردن آنها از بین ببرند، اما از آنجایی که سلول‌های سرطانی از سلول‌های سالم نشأت می‌گیرند و به‌طور قابل ملاحظه‌ای شبیه به آنها هستند، ساخت دارویی که آنها را بدون آسیب رساندن به بافت سالم از بین ببرد، دشوار است.
موفقیت در تحویل هدفمند دارو
اکنون یک گروه تحقیقاتی از Caltech نوع کاملاً جدیدی از سیستم تحویل دارو را ایجاد کرده‌اند؛ سیستمی که به گفته آنها ممکن است در نهایت به پزشکان توانایی درمان سرطان را به روشی هدفمندتر بدهد. این سیستم از داروهایی استفاده می‌کند که توسط سونوگرافی فعال می شوند و فقط در جایی که در بدن مورد نیاز هستند، می‌روند.
این سیستم در آزمایشگاه‌های ماکسول راب و میخائیل شاپیرو توسعه داده شد. در مقاله ای که در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، این دو محقق نشان می‌دهند که چگونه عناصر هر یک از تخصص‌های خود را برای ایجاد این پلتفرم ترکیب کرده‌اند.
محققان روی وزیکول‌های گاز (کپسول‌های پر از هوا از پروتئین موجود در برخی باکتری‌ها) و مکانیفورها (مولکول‌هایی که در اثر نیروی فیزیکی دچار تغییرات شیمیایی می‌شوند) تمرکز کردند. شاپیرو قبلاً از وزیکول‌های گاز همراه با امواج فراصوت برای تصویربرداری از سلول‌ها و حرکت دقیق سلول‌ها در اطراف استفاده کرده بود. راب هم قبلا مکانوفورهایی ایجاد کرده بود که زمانی که کشیده می‌شوند، رنگ آنها تغییر می‌کند و برای تشخیص تنش در ساختارها مفید هستند.
همچنین این دو محقق مکانوفورهای دیگری ابداع کرده‌اند که ممکن است یک مولکول کوچک شامل یک دارو را در پاسخ به یک تحریک مکانیکی آزاد کنند. برای این تحقیق جدید، آنها روشی برای استفاده از امواج فراصوت به عنوان آن محرک ابداع کرده‌اند.
مكانوفورهاي فعال شده با اولتراسوند
راب می‌گوید: ما برای مدت طولانی به این موضوع فکر کرده‌ایم. زمانی تحقیق ما شروع شد که من برای اولین بار به Caltech و Mikhail آمدم و شروع به گفتگو در مورد اثرات مکانیکی امواج فراصوت کردم.
هنگامی که محققان شروع به تحقیق در مورد ترکیب مکانیفورها و فراصوت کردند، یک مشکل را کشف کردند: فراصوت می‌تواند مکانوفورها را فعال کند اما فقط با شدتی زیاد به حدی که به بافت‌های مجاور نیز آسیب می‌رساند. چیزی که محققان به آن نیاز داشتند راهی برای متمرکز کردن انرژی فراصوت در جایی که می‌خواستند بود. معلوم شد که فناوری وزیکول گاز شاپیرو راه حل این مشکل است.
شاپیرو در تحقیق قبلی خود از تمایل وزیکول‌ها به ارتعاش یا زنگ زدن مانند زنگ در هنگام بمباران امواج فراصوت استفاده کرد. با این حال در تحقیقات فعلی، وزیکول‌ها به قدری سخت هستند که می‌شکنند و انرژی فراصوت را متمرکز می‌کند. وزیکول‌ها عملاً به بمب‌های کوچکی تبدیل می‌شوند که انفجارهای آن مکانوفور را فعال می‌کند.
مولی مک فادن که یکی از نویسندگان این مطالعه است، می‌گوید: اعمال نیرو از طریق اولتراسوند معمولاً به شرایط بسیار شدیدی بستگی دارد که باعث انفجار حباب‌های کوچک گاز محلول می‌شود. فروپاشی آنها منبع نیروی مکانیکی است که مکانوفور را فعال می‌کند. وزیکول‌ها حساسیت بیشتری به فراصوت دارند. با استفاده از آنها، متوجه شدیم که می‌توان با سونوگرافی بسیار ضعیف‌تر، همان فعال‌سازی مکانیفور را به دست آورد.
پتانسیل و پیامدهای آینده
دکتر یوکسینگ یائو که یکی از آزمایشگاه شاپیرو است، می‌گوید: این اولین باری است که فراصوت متمرکز قادر به کنترل یک واکنش شیمیایی خاص در یک محیط بیولوژیکی است.
یائو می‌گوید: قبلاً از فراصوت برای مختل کردن چیزها یا حرکت دادن اشیا استفاده می‌شد.
تاکنون این پلتفرم تنها در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده آزمایش شده است، اما در آینده محققان قصد دارند آن را در موجودات زنده نیز آزمایش کنند.
(زیرنویس تصویر: محققان Caltech در جدیدترین تحقیقات خود، یک سیستم دارورسانی فعال شده با اولتراسوند را برای درمان سرطان ایجاد کرده‌اند که نویدبخش درمان هدفمند با حداقل عوارض جانبی است. این روش وزیکول‌های گاز و مکانوفورها را ترکیب می‌کند تا داروها را به‌طور دقیق فعال کند و آسیب به بافت‌های سالم را کاهش دهد)
