دانشمندان در دانشگاه میامی نانوذراتی ابداع کرده‌اند که قادر به عبور از سد خونی-مغزی برای هدف‌گیری تومورهای اولیه سینه و متاستازهای مغزی است.
به گزارش تکناک، این درمان نوآورانه با استراتژی دارویی دوگانه که فرآیندهای میتوکندریایی را هدف قرار می‌دهد، در مطالعات آزمایشگاهی امیدوارکننده ظاهر شده و در کاهش تومورها و افزایش بقا موثر بوده است. این نانوذره می‌تواند به عنوان درمانی یکپارچه برای تومورهای مغزی و سرطان سینه به کار رود.
متاستازهای مغزی یا تومورهای ثانویه، اغلب از تومورهای جامد مانند سرطان سینه، ریه و روده بزرگ ناشی می‌شوند و اغلب با پیش‌آگاهی ضعیف همراه هستند. هنگامی که سرطان به مغز نفوذ می‌کند، ادامه درمان ممکن است دشوار باشد که این مسئله تا حدی به دلیل سد خونی مغزی است که غشایی تقریبا غیرقابل نفوذ است که مغز را از بقیه بدن جدا می‌کند.
توسعه نانوذرات و استراتژی دارویی دوگانه
به گفته شانتا دار، نویسنده ارشد این مطالعه، این نانوذره ممکن است روزی برای درمان متاستازها با مزایای اضافی درمان تومور اولیه به‌طور همزمان استفاده شود. مقاله‌ی این مطالعه در 6 می در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
محققان با بارگذاری این ذره با دو پیش‌دارو که میتوکندری یعنی مرکز تولید انرژی سلول را هدف قرار می‌دهند، نشان دادند که روش آنها می‌تواند تومورهای سینه و مغز را در مطالعات پیش‌بالینی کوچک کند.
دار با اشاره به واکسن‌های تجاری کووید-19 که از نانوذرات در فرمولاسیون خود استفاده می‌کنند، گفت: من همیشه می‌گویم حوزه نانوپزشکی در آینده بسیار مهم است. نانوپزشکی قطعا آینده‌ای برای درمان سرطان است.
روش جدید از یک نانوذره ساخته شده از یک پلیمر زیست تخریب‌پذیر که قبلاً توسط گروه دار ساخته شده بود، همراه با دو دارویی که در آزمایشگاه او نیز تولید شده بود که منابع انرژی سرطان را هدف قرار می‌دهند، استفاده می‌کند. از آنجایی که سلول‌های سرطانی اغلب شکل متفاوتی از متابولیسم را نسبت به سلول‌های سالم دارند، خفه کردن متابولیسم آنها می‌تواند راهی موثر برای از بین بردن تومورها بدون آسیب رساندن به بافت‌های دیگر باشد.
یکی از این داروها نسخه اصلاح شده یک داروی شیمی درمانی کلاسیک به نام سیس پلاتین است که با آسیب رساندن به DNA سلول‌های در حال رشد سریع سلول‌های سرطانی را از بین می‌برد و به‌طور موثر رشد آنها را متوقف می‌کند. اما سلول‌های تومور می‌توانند DNA خود را ترمیم کنند که گاهی منجر به مقاومت به سیس پلاتین می‌شود.
گروه تحقیقاتی دار دارو را تغییر دادند تا هدف خود را از DNA هسته‌ای یعنی 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 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 جابجا شوند، محققان سیس پلاتین اصلاح‌شده خود را که آن را Platin-M می‌نامند و به فرآیند تولید انرژی معروف به فسفوریلاسیون اکسیداتیو حمله می‌کنند، با داروی دیگری به نام Mito-DCA ترکیب کردند که به‌طور خاص یک پروتئین میتوکندری معروف به کیناز را هدف قرار می‌دهد و گلیکولیز را مهار می‌کند که نوع متفاوتی از تولید انرژی 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 بود، محققان متوجه شدند که بخش کوچکی از برخی از این نانوذرات در مطالعات پیش‌بالینی به مغز رسیده‌اند. با تقویت بیشتر این پلیمرها، گروه تحقیقاتی دار نانوذره‌ای را توسعه دادند 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 تحقیق برای برای درک مکانیسمی هستیم که توسط آن این ذرات از سد خونی مغزی عبور می‌کنند.
محققان نانوذرات تخصصی بارگذاری شده با دارو را در مطالعات پیش بالینی آزمایش کردند و به این نتیجه رسیدند 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 می‌رسد که ترکیب نانوذرات-دارو غیر سمی بوده و بقای قابل توجهی را در مطالعات آزمایشگاهی افزایش داده است.
در مرحله بعد، محققان قصد دارند روش خود را در آزمایشگاه آزمایش کنند تا متاستازهای مغز انسان را با دقت بیشتری تکرار کنند، شاید حتی با استفاده از سلول‌های سرطانی مشتق از بیمار. آنها همچنین می‌خواهند این دارو را در نمونه‌های آزمایشگاهی گلیوبلاستوما که یک سرطان مغز تهاجمی خاص است، آزمایش کنند.
