طراحی سامانه نانوذره‌ای برای افزایش اثربخشی داروهای شیمی‌درمانی با هدف‌گیری دقیق تومور
پژوهشگران دانشگاه شیکاگو موفق به توسعه سامانه‌ای نوآورانه شده‌اند که با استفاده از نانوذرات، داروهای شیمی‌درمانی را به‌صورت هدفمند تنها در محل تومور آزاد می‌کند. این فناوری پیشرفته، با کاهش آسیب به بافت‌های سالم، اثربخشی درمان سرطان را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.
به گزارش ایسنا، این سامانه که در نشریه Cell Reports Medicine معرفی شده، بر پایه نانوذرات سیلیسی متخلخل طراحی شده است. این ذرات ریز قادرند داروهای ضدسرطان را درون خود ذخیره کرده و از طریق جریان خون به نقاط مختلف بدن منتقل کنند. آنچه این فناوری را متمایز می‌سازد، استفاده از یک «سوییچ زیستی حساس به لاکتات» است که تنها در محیط‌های سرطانی فعال می‌شود.
دکتر شیائویانگ وو، استادیار مرکز سرطان دانشگاه شیکاگو و سرپرست این پروژه، توضیح می‌دهد که این سامانه از تفاوت متابولیسمی میان سلول‌های سالم و سرطانی بهره می‌برد. سلول‌های سرطانی برخلاف سلول‌های طبیعی، گلوکز را به لاکتات تبدیل می‌کنند و این منجر به تجمع بالای لاکتات در بافت‌های توموری می‌شود. این ویژگی به‌عنوان نشانه‌ای شیمیایی برای فعال‌سازی نانوذرات استفاده شده است.
در این سامانه، آنزیم لاکتات‌اکسیداز لاکتات را به پراکسید هیدروژن تبدیل می‌کند. سپس ماده‌ای شیمیایی که به این ترکیب حساس است، پوشش نانوذره را باز می‌کند و دارو را تنها در محل تومور آزاد می‌سازد. در بافت‌های سالم که لاکتات کمی دارند، این فرآیند رخ نمی‌دهد و دارو درون نانوذره باقی می‌ماند.
آزمایش‌های پیش‌بالینی روی موش‌های مبتلا به سرطان نشان داده‌اند که این روش می‌تواند دُز دارو را تا ۱۰ برابر افزایش دهد، بدون آن‌که به بافت‌های سالم آسیبی وارد شود. همچنین این فناوری موجب کاهش رشد تومور و افزایش طول عمر حیوانات آزمایشگاهی شده است.
در گام نخست، پژوهشگران از داروی دوکسوروبیسین برای بارگذاری نانوذرات استفاده کردند. این دارو در درمان انواع مختلفی از سرطان‌ها از جمله پستان، لنفوم و لوسمی کاربرد دارد. با این حال، نتایج اولیه نشان می‌دهد که این سامانه قابلیت استفاده با سایر داروهای شیمی‌درمانی و حتی ایمنی‌درمانی را نیز دارد.
یکی از مزایای مهم این فناوری، امکان سنجش میزان لاکتات در بدن با روش‌های غیرتهاجمی مانند MRI است. این ویژگی می‌تواند در انتخاب بیماران مناسب برای درمان و پیش‌بینی اثربخشی آن نقش کلیدی ایفا کند.
افزون بر سرطان، این سامانه می‌تواند در درمان بیماری‌های التهابی مانند آرتریت نیز کاربرد داشته باشد؛ چرا که در این بیماری‌ها نیز سطح لاکتات افزایش می‌یابد و استفاده هدفمند از داروهای ضدالتهاب می‌تواند عوارض جانبی را کاهش دهد.
برای تجاری‌سازی این فناوری، دکتر وو با همکاری مرکز نوآوری پولسکی اقدام به تأسیس یک شرکت دانش‌بنیان کرده است. هدف بعدی این تیم، تولید مقیاس‌پذیر این سامانه برای استفاده در انسان و توسعه درمان‌های مبتنی بر تفاوت‌های متابولیکی میان سلول‌های سالم و سرطانی است.
این دستاورد می‌تواند نقطه عطفی در مسیر درمان‌های هدفمند سرطان باشد و امیدهای تازه‌ای برای کاهش عوارض شیمی‌درمانی و افزایش اثربخشی آن ایجاد کند.
