پژوهشگران دانشگاه تهران موفق به سنتز نانوسامانه‌ی هدفمند درمانی شده‌اند که همزمان می‌تواند جهت تصویربرداری و درمان بافت سرطانی بکارگرفته شود. این نانوسامانه از نانوذرات زیست تخریب‌پذیر ساخته شده و تمام اجزای آن مورد تأیید سازمان غذا و داروی (FDA) آمریکاست.
امکان تصویر برداری همزمان با درمان از بافتهای سرطانی با نانوذرات
سرطان یکی از ناهنجاری‌های بزرگ تهدید کننده زندگی بشر است که سالیانه جان چند میلیون نفر در جهان را می گیرد. به عنوان مثال، یکی از این سرطان‌های شایع، سرطان پستان است که دارای شیوع حدود ۲۵ درصدی در سطح دنیاست. بنابراین درمان سرطان از اولویت‌های اصلی جامعه جهانی در تحقیقات زیست-پزشکی به شمار می‌رود.
به گفته‌ی اصغر نرمانی- فارغ التحصیل کارشناسی ارشد نانوبیوتکنولوژی از دانشگاه تهران، یکی از روش‌های درمانی بسیار مؤثر برای سرطان، که در بسیاری از تحقیقات نوین امروزی نیز جایگاه ویژه‌ای به خود اختصاص داده، دارو رسانی هدفمند به بافتهای سرطانی با استفاده از نانوذرات است. این روش به صورت هوشمند، بافت سرطانی را هدفگیری کرده و فاقد اثرات جانبی یا کمترین میزان اثرات جانبی خواهد بود.
وی در ادامه در معرفی تحقیق انجام شده افزود: «در این تحقیق، تلاش ما یافتن روشی ارزان با قابلیت تولید انبوه در اشل صنعتی و با بازده بالا جهت تصویر برداری (تشخیص) و درمان هدفمند سرطان بوده است. به همین منظور نانوسامانه‌ی هدفمند درمانی ۶ وجهی طراحی شده که قابلیت تصویربرداری و تصویر برداری همراه با درمان را دارا باشد و کاربرد عملی خوبی در شرایط درون تنی از خود نشان دهد. در ساخت این نانوسامانه از نانودندریمرهای اصلاح شده استفاده شده است.»
به گفته‌ی نرمانی، نانوسامانه‌هایی که تا کنون با این نانوذره دندریمر یا نانوذرات دیگر سنتز شده‌اند، نهایتاً ۴ وجهی بوده و دارای تنها یک قابلیت (درمانی یا تشخیصی) بوده‌اند.
طبق نتایج حاصل از این طرح، کاربرد این نانوسامانه منجر به کاهش قابل توجه هزینه‌های ساخت، افزایش راندمان نشاندارسازی و راندمان بالا در تصویر برداری از بافت توموری به دلیل هدفمند بودن نانوسامانه در انتقال به بافت تومور بوده است. همچنین به دلیل اصلاح سطح نانوذره اثرات جانبی دارو بر بدن کاهش چشمگیر داشته است. زیست تخریب پذیری مناسب، رهایش کنترل شده‌ی دارو و پایداری قابل توجه این سامانه در سیستم گردش خون در شرایط درون تنی از دیگر مزایای برجسته این نانوسامانه محسوب می‌شود.
نرمانی در ادامه توضیح داد: «این نانوسامانه جایگزینی مناسب و کاربردی برای روش‌های درمانی مبتنی بر شیمی درمانی خواهد بود. از طرفی می‌تواند در صنعت زیست-پزشکی و داروسازی برای اهداف تشخیص و تصویربرداری همزمان با درمان هدفمند به کار گرفته شود. به طور کلی و طبق نتایج اولیه حاصل از آزمون‌های دستگاهی و بالینی، می‌توان این نانوسامانه دارویی را با راندمان بالا و هزینه‌ای پایین تولید کرد و بسیاری از داروهای حال حاضر مورد استفاده در تصویر برداری و درمان را که دارای راندمان پایین تشخیصی-درمانی و هزینه‌ای بالا هستند، حذف کرد. البته قبل از ورود به تولید در حیطه صنعتی نیاز است که آزمون‌های بالینی بیشتری بر روی جانوران بالک از قبیل خرگوش، بز و … انجام گیرد.»
این محقق در توضیح کامل نحوه ساخت و عملکرد این نانوسامانه گفت: «همانگونه که اشاره شد، مهمترین هدف این طرح دستیابی به نانوسامانه‌ای هدفمند با قابلیت تصویربرداری-درمان با راندمان بالا و هزینه‌ای پایین بوده است. برای این منظور، در ابتدا سمیت جزئی نانوذرات دندریمری با اصلاح سطح از بین برده شده و پایداری آن به طور قابل توجهی افزایش داده شد. سطح نانوذره به منظور هدفگیری سلول‌های سرطانی با عامل زیستی هدف گیرنده‌ی سلول‌های سرطانی، هدفدار شد و داروی شیمی درمانی به منظور مهار رشد سلول‌های سرطانی درون آن بارگذاری شد. در نهایت نانوسامانه با نوعی رادیو داروی تشخیصی پرکاربرد در پزشکی جهت تشخیص بافت سرطانی نشان دار گردید. پس از مشخصه‌یابی نانوسامانه و انجام آزمون‌های کشت سلولی در محیط برون تنی، در شرایط درون تنی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج درون تنی از پتانسیل بسیار بالای نانو سامانه سنتزی هدفمند در توانایی تصویر برداری و تشخیص هدفمند بافتهای سرطانی خبر داد. نتایج حاصل از تصویر برداری نیز نشان داد که نانوسامانه مورد نظر موفق به هدفگیری اختصاصی بافت سرطانی سینه موش‌های توموری شده با راندمان بالا شده است.»
در این طرح از آزمون‌های مختلفی از جمله روش‌های طیف سنجی FT-IR، Uv-Vis، TGA، DSC، EDX، DLS، ۱H NMR و روش‌های میکروسکوپ الکترونی SEM و TEM و آزمون‌های بیولوژی برون تنی (In vitro) و درون تنی (In vivo) جهت تایید نتایج استفاده شده است.
از این طرح اختراعی با عنوان ”تصویر برداری در پزشکی با استفاده از نانو سامانه دندریمری هدفمند“ و با شماره‌ی ۹۳۷۶۱ نیز به ثبت رسیده است.
اصغر نرمانی- کارشناس ارشد نانوبیوتکنولوژی از دانشگاه تهران، دکتر جواد محمد نژاد- عضو هیأت علمی این دانشگاه و دکتر کمال یاوری- عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای در انجام این طرح همکاری داشته‌اند. نتایج این کار در مجله‌ی Colloids and Surfaces B: Biointerfaces با ضریب تأثیر ۴/۱۵۲ (جلد ۱۵۹، سال ۲۰۱۷، صفحات ۲۳۲ تا ۲۴۰) به چاپ رسیده است.
به گفته‌ی اصغر نرمانی- فارغ التحصیل کارشناسی ارشد نانوبیوتکنولوژی از دانشگاه تهران، یکی از روش‌های درمانی بسیار مؤثر برای سرطان، که در بسیاری از تحقیقات نوین امروزی نیز جایگاه ویژه‌ای به خود اختصاص داده، دارو رسانی هدفمند به بافتهای سرطانی با استفاده از نانوذرات است. این روش به صورت هوشمند، بافت سرطانی را هدفگیری کرده و فاقد اثرات جانبی یا کمترین میزان اثرات جانبی خواهد بود.
وی در ادامه در معرفی تحقیق انجام شده افزود: «در این تحقیق، تلاش ما یافتن روشی ارزان با قابلیت تولید انبوه در اشل صنعتی و با بازده بالا جهت تصویر برداری (تشخیص) و درمان هدفمند سرطان بوده است. به همین منظور نانوسامانه‌ی هدفمند درمانی ۶ وجهی طراحی شده که قابلیت تصویربرداری و تصویر برداری همراه با درمان را دارا باشد و کاربرد عملی خوبی در شرایط درون تنی از خود نشان دهد. در ساخت این نانوسامانه از نانودندریمرهای اصلاح شده استفاده شده است.»
به گفته‌ی نرمانی، نانوسامانه‌هایی که تا کنون با این نانوذره دندریمر یا نانوذرات دیگر سنتز شده‌اند، نهایتاً ۴ وجهی بوده و دارای تنها یک قابلیت (درمانی یا تشخیصی) بوده‌اند.
طبق نتایج حاصل از این طرح، کاربرد این نانوسامانه منجر به کاهش قابل توجه هزینه‌های ساخت، افزایش راندمان نشاندارسازی و راندمان بالا در تصویر برداری از بافت توموری به دلیل هدفمند بودن نانوسامانه در انتقال به بافت تومور بوده است. همچنین به دلیل اصلاح سطح نانوذره اثرات جانبی دارو بر بدن کاهش چشمگیر داشته است. زیست تخریب پذیری مناسب، رهایش کنترل شده‌ی دارو و پایداری قابل توجه این سامانه در سیستم گردش خون در شرایط درون تنی از دیگر مزایای برجسته این نانوسامانه محسوب می‌شود.
نرمانی در ادامه توضیح داد: «این نانوسامانه جایگزینی مناسب و کاربردی برای روش‌های درمانی مبتنی بر شیمی درمانی خواهد بود. از طرفی می‌تواند در صنعت زیست-پزشکی و داروسازی برای اهداف تشخیص و تصویربرداری همزمان با درمان هدفمند به کار گرفته شود. به طور کلی و طبق نتایج اولیه حاصل از آزمون‌های دستگاهی و بالینی، می‌توان این نانوسامانه دارویی را با راندمان بالا و هزینه‌ای پایین تولید کرد و بسیاری از داروهای حال حاضر مورد استفاده در تصویر برداری و درمان را که دارای راندمان پایین تشخیصی-درمانی و هزینه‌ای بالا هستند، حذف کرد. البته قبل از ورود به تولید در حیطه صنعتی نیاز است که آزمون‌های بالینی بیشتری بر روی جانوران بالک از قبیل خرگوش، بز و … انجام گیرد.»
این محقق در توضیح کامل نحوه ساخت و عملکرد این نانوسامانه گفت: «همانگونه که اشاره شد، مهمترین هدف این طرح دستیابی به نانوسامانه‌ای هدفمند با قابلیت تصویربرداری-درمان با راندمان بالا و هزینه‌ای پایین بوده است. برای این منظور، در ابتدا سمیت جزئی نانوذرات دندریمری با اصلاح سطح از بین برده شده و پایداری آن به طور قابل توجهی افزایش داده شد. سطح نانوذره به منظور هدفگیری سلول‌های سرطانی با عامل زیستی هدف گیرنده‌ی سلول‌های سرطانی، هدفدار شد و داروی شیمی درمانی به منظور مهار رشد سلول‌های سرطانی درون آن بارگذاری شد. در نهایت نانوسامانه با نوعی رادیو داروی تشخیصی پرکاربرد در پزشکی جهت تشخیص بافت سرطانی نشان دار گردید. پس از مشخصه‌یابی نانوسامانه و انجام آزمون‌های کشت سلولی در محیط برون تنی، در شرایط درون تنی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج درون تنی از پتانسیل بسیار بالای نانو سامانه سنتزی هدفمند در توانایی تصویر برداری و تشخیص هدفمند بافتهای سرطانی خبر داد. نتایج حاصل از تصویر برداری نیز نشان داد که نانوسامانه مورد نظر موفق به هدفگیری اختصاصی بافت سرطانی سینه موش‌های توموری شده با راندمان بالا شده است.»
در این طرح از آزمون‌های مختلفی از جمله روش‌های طیف سنجی FT-IR، Uv-Vis، TGA، DSC، EDX، DLS، ۱H NMR و روش‌های میکروسکوپ الکترونی SEM و TEM و آزمون‌های بیولوژی برون تنی (In vitro) و درون تنی (In vivo) جهت تایید نتایج استفاده شده است.
از این طرح اختراعی با عنوان ”تصویر برداری در پزشکی با استفاده از نانو سامانه دندریمری هدفمند“ و با شماره‌ی ۹۳۷۶۱ نیز به ثبت رسیده است.
اصغر نرمانی- کارشناس ارشد نانوبیوتکنولوژی از دانشگاه تهران، دکتر جواد محمد نژاد- عضو هیأت علمی این دانشگاه و دکتر کمال یاوری- عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای در انجام این طرح همکاری داشته‌اند. نتایج این کار در مجله‌ی Colloids and Surfaces B: Biointerfaces با ضریب تأثیر ۴/۱۵۲ (جلد ۱۵۹، سال ۲۰۱۷، صفحات ۲۳۲ تا ۲۴۰) به چاپ رسیده است.
