افزایش قدرت نفوذ نانوذرات به درون تومورها

گروهی از محققان آمریکایی نانوذرات چندلایه یا چندمرحله‌ای تولید کرده‌اند که لایه‌های خارجی آن پس از تجمع در کنار تومور حل شده و ذره مرکزی حامل دارو باقی می‌ماند. در این مرحله نانوذرات ۱۰ نانومتری باقی‌مانده که حامل داروی ضدسرطان هستند، می‌توانند تا اعماق تومور نفوذ کنند.

یکی از چالش‌هایی که در مسیر طراحی نانوذرات حامل داروی ضدسرطان وجود دارد این است
که این نانوذرات هم باید آنقدر کوچک باشند که بتوانند از رگ‌های خونی تراوای
تومورهای سرطانی عبور کنند و هم باید آنقدر بزرگ باشند که بلافاصله توسط کلیه‌ها از
بدن خارج نشوند. برای ایجاد تعادل میان این دو ویژگی، معمولاً ذراتی تولید می‌شوند
که می‌توانند کنار تومورها جمع شوند، اما بزرگ‌تر از آن هستند که بتوانند تا عمق
تومور نفوذ کرده و اثر درمانی را به حداکثر برسانند.

حال یک گروه بزرگ از محققان موسسه فناوری ماساچوست، بیمارستان عمومی ماساچوست و
دانشکده پزشکی هاروارد روشی برای حل این مشکل ارائه کرده‌اند. آنها نانوذرات
چندلایه یا چندمرحله‌ای تولید کرده‌اند که لایه‌های خارجی آن پس از تجمع در کنار
تومور حل شده و ذره مرکزی حامل دارو باقی می‌ماند که اندازه آن کمتر از یک دهم
اندازه ذره اولیه است. در این مرحله نانوذرات ۱۰ نانومتری باقی‌مانده که حامل داروی
ضدسرطان هستند، می‌توانند تا اعماق تومور نفوذ کنند.

کلید اصلی تولید این نانوذرات جدید یک ماده ژلاتینی است که می‌تواند به‌عنوان بستری
برای آنزیم‌هایی که به فراوانی توسط تومورها تولید می‌شوند، عمل کند. سلول‌های
سرطانی از این آنزیم برای حل بستر برون‌سلولی که اندام‌ها را احاطه می‌کند، بهره می
برند تا بدین ترتیب بتوانند خود را به جریان گردش خون رسانده و در محل دیگری تومور
جدیدی شکل دهند. این پژوهشگران از طریق وارد کردن یک نانوذره کوچک درون پوسته
ژلاتینی ذره بزرگ‌تر و تزریق ذره نهایی به جریان خون، از وجود این آنزیم بهره
بردند.

پژوهشگران برای انجام این تحقیق از ذرات ۱۰۰ نانومتری ژلاتین و نقاط کوانتومی ۱۰
نانومتری استفاده کردند. با وجودی که احتمال استفاده از نقاط کوانتومی به‌عنوان
حامل دارو پایین است، اما این ذرات پس از جدا شدن از پوسته ژلاتینی خود سیگنال‌های
نوری بسیار روشنی نشر کرده و به راحتی ردگیری می‌شوند. آزمایش‌های اولیه‌ای که بر
روی تومور رشد یافته در محیط کشت سلولی انجام شد، نشان داد که آنزیم مورد نظر کار
خود را انجام داده و نقاط کوانتومی پس از رها شدن از نانوذرات بزرگ‌تر می‌توانند تا
عمق بیشتری از تومور نفوذ کنند. آزمایش‌های بعدی که روی موش‌های حامل تومور انجام
شدند، نتایج مطالعه برون‌تنی اولیه را تأیید کردند. در حال حاضر محققان مشغول
برنامه‌ریزی برای انجام این آزمایش‌ها با استفاده از ذرات ۱۰ نانومتری حامل دارو
(به جای نقاط کوانتومی) هستند.

جزئیات این تحقیق در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده
است.