با کمک نوعی نانوحامل، محققان دارویی ساختند که می‌تواند میتوکندری را در سلول‌های سرطانی هدف قرار دهد.
هدف قرارداد «نیروگاه‌های تامین انرژی» سلول‌های سرطانی با بمب‌های نانویی!
میتوکندری به عنوان نیروگاه سلول‌ها نقش مهمی داشته و انرژی لازم برای عملکرد سلولی را تولید می‌کنند. برای سال‌ها، آن‌ها به عنوان هدفی امیدوارکننده برای درمان‌های ضدسرطان دیده می‌شوند، اما غشای داخلی غیرقابل نفوذ میتوکندری‌ها چالش‌های مهمی را برای دانشمندان ایجاد کرده است.
به تازگی، دانشمندان دانشگاه ایالتی اوهایو روشی برای ژن‌درمانی ارائه کرده‌اند که تامین انرژی سلول‌های سرطانی را مختل می‌کند، این کار با استفاده از نانوذرات انجام می‌شود، نانوذراتی که سلول‌های سرطانی را هدف قرار می‌دهند. دانشمندان بر چالش مهم شکستن ساختارهای درون میتوکندری با روشی به نام mLumiOpto غلبه کردند؛ روشی که جریان‌های الکتریکی فعال شده با نور را در داخل سلول القا می‌کند.
آزمایش‌ها نشان داد که این درمان هدفمند در کوچک کردن تومورهای مغزی گلیوبلاستوما و تومورهای سرطان سینه تهاجمی در موش‌ها مؤثر است.
مارگارت لیو از محققان این پروژه از دانشگاه ایالتی اوهایو می‌گوید: «ما غشاء میتوکندری را مختل می‌کنیم تا میتوکندری‌ها نتوانند به طور صحیح برای تولید انرژی یا به عنوان هاب سیگنال کار کنند. این کار باعث مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی و به دنبال آن آسیب به DNA می شود. تحقیقات ما نشان داد که این دو مکانیسم موثر بوده و سلول‌های سرطانی را از بین می‌برند.»
میتوکندری‌ها برای سال‌ها به عنوان یک هدف درمانی جذاب ضدسرطان در نظر گرفته شده‌اند، اما غشای داخلی نفوذناپذیر آن‌ها این تلاش‌ها را پیچیده می‌کند.
لیو گفت: «تلاش‌های قبلی برای استفاده از یک معرف دارویی علیه میتوکندری، مسیرهای خاصی از فعالیت در سلول‌های سرطانی را هدف قرار می‌داد. رویکرد ما مستقیم میتوکندری‌ها را هدف قرار می‌دهد و از ژن‌های خارجی برای فعال کردن فرآیندی استفاده می‌کند که سلول‌ها را می‌کشد. این ویژگی یک مزیت است و ما نشان دادیم که می‌توانیم به نتایج خوبی در کشتن انواع مختلف سلول‌های سرطانی دست پیدا کنیم.»
مطالعات سلولی قبلی این گروه نشان داد که غشای داخلی میتوکندری می‌تواند توسط پروتئینی که جریان‌های الکتریکی ایجاد می‌کند مختل شود و محققان این پروتئین حساس به نور را با لیزر فعال کردند. در این کار جدید، این تیم یک منبع داخلی نور ایجاد کرد که برای ترجمه این فناوری برای استفاده بالینی بسیار مهم بود.
آزمایشگاه لیو در توسعه هدفمند درمان ضد سرطان تخصص دارد. اساس سیستم تحویل در این کار، ویروس آدنو (AAV) است که برای حمل ژن‌ها و ترویج بیان آن‌ها برای اهداف درمانی مهندسی شده است.
آن‌ها به این سیستم برای افزایش ویژگی ضدسرطان آن، یک پروتئین پروموتر برای افزایش بیان CoChR و آنزیم بیولومینسانس اضافه کردند. محققان AAV را با استفاده از سلول‌های انسانی ساختند که ویروس بسته‌بندی شده با ژن را درون یک نانوحامل طبیعی شبیه وزیکول‌های خارج سلولی که در خون و مایعات بیولوژیکی انسان در گردش است، محصور می‌کند.
در نهایت، دانشمندان یک آنتی‌بادی مونوکلونال طراحی کردند که برای یافتن گیرنده‌های روی سطوح سلول سرطانی طراحی شده و به ذره تحویل‌دهنده متصل می‌شود.
این آنتی‌بادی مونوکلونال می‌تواند یک گیرنده خاص را شناسایی کند، بنابراین سلول‌های سرطانی را پیدا کرده و ژن‌های درمانی را به آن جا تحویل می‌دهد.
