محققان دانشکده پزشکی دانشگاه هاروارد در حال توسعه روش پرتوجراحی استریوتاکسیک با بکارگیری نانوذرات طلا به عنوان کمک درمانگر برای معالجه بیماری تخریب لکه زرد در مراحل پیشرفته هستند.
افزایش بازدهی پرتو درمانی با استفاده از نانوذرات
پرتوجراحی استریوتاکسیک (Stereotactic) امروزه به عنوان یک گزینه درمانی مناسب برای بیماران مبتلا به بیماری تخریب لکه زرد (age-related macular degeneration) اطلاق می‌شود. اکنون محققان دانشکده پزشکی دانشگاه هاروارد در حال توسعه این روش با بکارگیری نانوذرات طلا به عنوان کمک درمانگر برای معالجه این بیماری در مراحل پیشرفته هستند.
ویلفرد ناوا (Wilfred Ngwa) از بخش تومورشناسی تشعشعی دانشگاه هاروارد در این رابطه گفت: «نتایج نظری تحقیقات حاکی از آنست که با استفاده از نانوذرات طلا افزایش قابل‌توجهی از میزان تابش موضعی به هسته سلول‌های اندوتلیال مویرگی حساس به اشعه، قابل دستیابی است.»
در بیماری تخریب لکه زرد، نشت خون از عروق در حال ایجاد لایه مشیمیه (choroid) در لکه زرد منجر به تخریب تدریجی دید بیمار شده که این فرآیند به رشد غیرطبیعی رگ‌های خونی یا نئوواسکولاریزاسیون (neovascularization) مشیمیه شناخته می‌شود.
پرتوجراحی می‌تواند به عنوان یک گزینه درمانی پیشگام و مقدم در نظر گرفته شود، زیراکه شواهد نشان می‌دهند که سلول‌های رگی سریع تکثیرشونده، که باعث پیشرفت سریعتر تخریب لکه زرد می‌شوند، بسیار بیشتر از سایر سلول‌های ساکن و کم‌تحرک به تشعشع حساسیت دارند. محققان دانشگاه هاروارد بر این باورند که می‌توان نانوذرات طلا را اختصاصاً برای آن دسته از سلول‌ها هدف‌گذاری نموده و اثر اشعه ایکس در طول پرتوجراحی در معالجه بیماری تخریب لکه زرد را بالا برند.
یک مدل ساده از سلول اندوتلیال (endothelial) که در آن نانوذرات طلا چسبیده به حفره سلولی لایه اندوتلیال فرض شده است. گستره برهم‌کنش الکترون‌ها به صورت دایره‌ای با یک نانوذره طلا در مرکز آن نشان داده شده است. برای محاسبه افزایش مقدار تابش به هسته، صرفا تابش اعمال شده توسط الکترون‌ها درون قسمت احاطه‌کننده این هسته در داخل دایره برهم‌کنش مذکور، در نظر گرفته شده است.
درحین پرتوجراحی بهبود‌یافته با این نانوذرات، اشعه ایکس از طریق برهم‌کنش با نانوذرات طلا منجر به ساتع شدن تعداد زیادی از فتوالکترون‌ها و الکترون‌های اوژه (Auger) خواهد شد. از این میان الکترون‌هایی که ازمیان هسته سلول‌های لایه اندوتلیال درون رگ عبور می‌کنند، اثر تخریبی تشعشع را بر سلول ارتقاءدهنده DNA افزایش داده و به نوبه خود از رشد رگ‌های نشت‌کننده که تخریب مویرگی در لکه زرد را باعث می‌شوند، جلوگیری می‌کنند.
فعالیت محققان دانشگاه هاروارد در حال حاضر به مدل‌سازی برهم‌کنش‌ها و در نهایت محاسبه افزایش مقدار تابش فتوالکترون‌ها و الکترون‌های اوژه به هسته این سلول‌های مویرگی اختصاص یافته است.
این گروه سلول‌های مویرگی را به صورت تیغه‌هایی با ضخامت ۲ میکرومتر همراه با هسته قرار گرفته در مرکز و نانوذرات طلا با غلظت‌های ۱ تا ۷ میلی‌گرم بر گرم مدل کرده‌اند. سپس خصوصیات تنها دستگاه تجاری و در دسترس پرتوجراحی به نام IRAY از Oraya Therapeutics (Newark, CA) که از اشعه ایکس با مشخصه ۱۰۰ kVp برای تابش به سلول‌های مویرگی مشیمیه استفاده می‌کند، شبیه‌سازی شده است.
این محققان هم اکنون در حال انجام مطالعات تجربی بر روی حیوانات کوچک بوده که در صورت موفقیت، آزمایشات بالینی را در ادامه تحقیقات به عمل خواهند آورد.
این محققان نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله Phys. Med. Biol. منتشرکرده‌اند.
