تشخیص و درمان سرطان مغز با استفاده از فناوری نانو

سرطان مغز یکی از بدخیم ترین و کشنده ترین سرطان ها می باشد و درمان آن به دلیل آن که بیشتر داروهای ضد سرطانی حتی نمی توانند به محل تومورهای مغزی برسند، تاکنون با مشکل مواجه بوده است. به تازگی سه گروه از محققان مطالعاتی را در این زمینه انجام داده اند که نشان می دهد می توان از نانوذرات نشان دار شده برای حل مشکل انتقال داروها به داخل تومورهای مغزی استفاده نمود.

در ادامه به معرفی تحقیقات انجام گرفته به وسیله ی این سه گروه می پردازیم: گروه نخست از محققان به سرپرستی دکتر میکین ژانگ، محقق برجسته ی دانشگاه واشنگتن و دکتر جیم اسلون از مرکز تحقیقات سرطان فرد هوتچینسون، نانوذرات اکسید آهن نشاندار شده ای را طراحی کرده اند که می توانند به سلول های سرطانی بدخیم مغز (گلیوبلاستوما) متصل شوند. آنان بدین منظور به نانوذرات اکسید آهن پوشانیده شده با PEG ، مولکول کلروتوکسین اضافه کرده اند.
کلروتوکسین یک پپتید است که از عقرب به دست می آید و پیش از این معلوم شده است که برای اتصال به سلول های توموری در سرطان های مغز، پروستات، بافت پیوندی و روده بسیار اختصاصی می باشد.
محققان این نانوذرات را ابتدا بر روی سلول های سرطانی مغز در حال رشد بر روی محیط کشت آزمایش کردند و مشاهده نمودند که نانوذرات به سرعت وارد این سلول ها می شوند و به خوبی در داخل آن عمل می نمایند و کمتر در اثر جذب شدن به درون وزیکول های داخل سلولی (اندوزومها)، از داخل سلول پاک می شوند و فعالیتشان کاهش می یابد. در مقابل نانوذرات فاقد کلروتوکسین، نتوانستند جذب سلول های سرطانی مغز شوند. نانوذرات جذب شده به وسیله ی روش عکسبرداری MRI تشخیص داده می شوند. در یک بررسی کامل که بر روی بافت های کلیه، کبد و طحال انجام شده، هیچ اثر سمی ناشی از این نانوذرات دیده نشده است. گزارش کارهای این گروه در ژورنال Small به چاپ رسیده است.
گروه دوم از محققان، دکتر ویکتور یانگ و همکارانش از دانشگاه میشیگان می باشند که نشان داده اند می توان به وسیله ی یک میدان مغناطیسی، سلول های سرطانی مغزی را مورد هدف نانوذرات اکسید آهن قرار داد. آنان حیواناتی را که در داخل بدنشان تومور سرطانی کاشته شده بود، در میان دو قطب یک الکترومغناطیس قرار دادند. سپس نانوذرات اکسید آهن معمول را که با نشاسته روکش داده شده است، به داخل رگ دم این حیوانات تزریق نمودند . پس از ۳۰ دقیقه محققان از حیوانات با روش MRI شروع به عکسبرداری کردند. پس از یک ساعت و سه ساعت از زمان تزریق، اسکن های MRI به دست آمده تجمع قابل توجهی از نانوذرات را در داخل تومورها نشان داد.
نتایج این کار در قالب مقاله ای در ژورنال Biomaterials چاپ شده است.
دکترشین ایچی میاتاکی از کالج پزشکی اوزاکا در ژاپن، سرپرستی گروه سوم از محققان را بر عهده دارد. آنان لیپوزومی را طراحی کرده اند که می تواند تومورها را مورد هدف قرار دهد و غلظت های زیادی از عنصر بور را به سلول های سرطانی برای درمان به روش جذب تابش نوترونی عنصر بور، به آنها انتقال دهد زیرا این تابش نوترونی برای سلول ها کشنده می باشد.
آنان این حامل را با تشکیل لیپوزوم های پوشیده شده از PEG که درونشان با سدیم بروکاپتات پر شده بود، ایجاد کردند و سپس ترانسفرین را به پوشش PEG متصل نمودند. ترانسفرین یکی از مولکول های شناخته شده جهت هدفگیری تومورها می باشد. در نهایت عنصر بور نیز در داخل این لیپوزوم ها قرار داده شد.
مطالعاتی که بر روی سلول های سرطانی در حال رشد در محیط کشت انجام شده است، نشان می دهد که این لیپوزوم ها ظرف ۱۲ ساعت در داخل سلول ها قرار می گیرند و در ناحیه ی هسته ی سلول مجتمع می شوند؛ اما لیپوزوم هایی که نشاندار نشده بودند و یا لیپوزوم های نشاندار فاقد عنصر بور، اثر کمی را از خود نشان می دهند.