گروهی از محققان آمریکایی یک نانوذره دومنظوره توسعه داده‌اند که تنها وارد سلول‌هایی می‌شود که با دو پروتئین موجود در سلول‌های سرطانی پوشانده شده‌اند. زمانی که این نانوذرات وارد تومور شده و در آن جمع می‌شوند، می‌توان به راحتی با استفاده از MRI یا میکروسکوپ فلورسانس استاندارد آنها را مشاهده کرد.
استفاده از نانوذرات دومنظوره در درمان سرطان
مطمئن‌ترین راه درمان سرطان خارج کردن تمام قسمت‌های باقی‌مانده یک تومور از طریق جراحی است. متأسفانه برای بیشتر سرطان‌ها به‌دلیل وجود دو مشکل، این روش مشکل‌ترین راه نیز هست: اول اینکه امروزه تشخیص تمام آخرین تومورهای باقی‌مانده درون بدن تقریباً غیرممکن است و دوم اینکه تشخیص مرز میان تومور و بافت سالم بسیار دشوار است. نانوذراتِ دومنظوره‌ای که اخیراً توسعه یافته‌اند شاید پاسخی به هر دو مشکل باشند؛ این نانوذرات دورن تومورها نفوذ کرده و آنها را از طریق فلورسانس یا MRI (تصویربرداری تشدید مغناطیسی) روشن می‌کنند.
گروهی از محققان به رهبری دکتر راجر شاین از دانشگاه کالیفرنیا یک نانوذره دومنظوره توسعه داده‌اند که تنها وارد سلول‌هایی می‌شود که با دو پروتئین پوشانده شده‌اند. این دو پروتئین مولکول‌هایی هستند که سلول‌های سرطانی برای حمله به بافت‌های سالم از آنها استفاده می‌کنند. زمانی که این نانوذرات وارد تومور شده و در آن جمع می‌شوند، می‌توان به راحتی با استفاده از MRI یا میکروسکوپ فلورسانس استاندارد آنها را مشاهده کرد. آنها گزارش نموده‌اند که توانسته‌اند تومورهایی به کوچکی ۲۰۰ میکرومتر را مشاهده نموده و سپس با ردیابی سیگنال‌های فلورسانسی که این نانوذرات از خود نشر می‌کنند، باقیمانده‌های میکروسکوپی بافت‌های بدخیم را از بدن خارج سازند.
این پژوهشگران روبشگر خود را با استفاده از یک نانوذره کروی پلیمری که درخت‌سان نامیده می‌شود، تولید نمودند. درخت‌سان‌ها محل‌های پیوندی زیادی روی سطح خود دارند که این امر دکتر شاین و همکارانش را قادر ساخته است سه گروه مختلف را روی این نانوذرات سوار نمایند: یک پپتید فعال‌شونده نفوذکننده در سلول (ACPP)، سه مولکول فلورسانس بسیار روشن به نام Cy5، و ۱۵ تا ۳۰ مولکول شلات گادولینیوم که عوامل بالقوه وضوح تصویر MRI هستند.
ACPPها پپتیدهای کوتاه با بار مثبت هستند که با یک مولکول قابل انفصال به یک پپتید دارای بار مثبت متصل می‌شوند. پپتیدهای دارای بار مثبت می‌توانند درون سلول‌ها نفوذ کنند، اما تا زمانی که پپتیدهای با بار منفی به آنها پیوند یافته‌اند، این قابلیت آنها غیرفعال است. شکستن مولکول پیونددهنده موجب جدا شدن پپتید دارای بار منفی گردیده و در نتیجه پپتید با بار مثبت و تمام اجزای دیگر متصل به آن می‌توانند به درون سلول نفوذ کنند. در اینجا مولکول پیونددهنده تنها توسط یکی از دو پروتئین ماتریکس متالوپروتئین-۲ یا ماتریکس متالوپروتئین-۹ که به مقدار زیاد در سطح سلول‌های تومور وجود دارند، می‌شکند. نانوذراتی که در آنها این اتصال‌دهنده دو پپتید نمی‌تواند بشکند، قابلیت نفوذ به درون سلول‌های تومور را نداشته و به سرعت از بدن دفع می‌شوند.
زمانی که این نانوذرات به بدن حیواناتی که تومورهای انسانی را با خود داشتند، تزریق شدند، در عرض ۴۸ ساعت درون تومور تجمع کرده و با استفاده از MRI کل بدن قابل مشاهده شدند. پژوهشگران در حین انجام این آزمایشات متوجه گوشه‌های تیزی شدند که حتی در تومورهای کوچک نیز وجود داشتند. آنها توانستند با استفاده از میکروسکوپی فلورسانس این گوشه‌ها را به دقت تشخیص داده و در نتیجه تومور را به صورت کامل‌تری از بدن خارج کنند.
جزئیات این تحقیق در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
