جلوگیری از صدمات ناشی از رادیوتراپی در درمان سرطان

از رادیوتراپی برای از بین بردن سلول‌های سرطانی و تحلیل و از بین بردن تومورها استفاده می‌شود؛ اما از آنجا که تشعشع علاوه بر سلول‌های سرطانی به سلول‌های طبیعی بدن نیز آسیب می‌رساند، پزشکان مجبورند تا حدی از این روش درمان استفاده کنند. محققان کالج پزشکی آلبرت انیشتن دانشگاه یشیوا در آمریکا با پوشش ملانین با نانوذرات توانستند راهی برای جلوگیری از صدمات ناشی از تشعشات به‌دست آورند.

ثابت شده که ملانین که به‌صورت طبیعی سبب رنگی بودن مو و پوست است و به پوست کمک می‌کند تا در برابر اثرات مخرب اشعه‌ی خورشید مقاومت کند، می‌تواند در برابر تشعشع هم از بدن محافظت کند. در حقیقت، تحقیقات گذشته که به‌وسیله‌ی دکتر داداچووا و همکارانش انجام گرفته‌، نشان دادند که ملانین از تشکیل رادیکال‌های آزادی که سبب آسیب‌رسانی به DNA می‌شوند، ممانعت می‌کند و رادیکال آزاد تشکیل‌شده را از بین می‌برند و بدین ترتیب ملانین از بدن در برابر تشعشع محافظت می‌کند.

به‌منظور تحویل ملانین به مغز استخوان، محققان تصمیم گرفتند تا از نانوذرات استفاده کنند. دکتر داداچووا میگوید:«ما می‌خواستیم تا روشی را ابداع کنیم تا ملانین محافظت‌شده را به مغز استخوان برسانیم. مغز استخوان جایی است که خون تشکیل می‌شود و سلول‌های مغز استخوان هستند که سلول‌های خون را که به‌شدت به اثرات مخرب تشعشع حساس هستند، تولید می‌کنند. او و همکارش نانوذره‌ی ملانین را از طریق پوشش‌دهی ذرات سیلیکای ۲۰ نانومتری که دارای لایه های متعددی از رنگدانه‌ی ملانین است، در آزمایشگاه خود ساختند.

محققان دریافتند که این ذرات بعد از تزریق به موش‌ها به‌خوبی در مغز استخوان جای گرفتند. سپس، در مجموعه‌ای از آزمایش‌ها، آنها بررسی کردند که آیا نانوذرات آنها توانسته‌اند که از مغز استخوان موش‌ها در برابر دو نوع تشعشع محافظت کنند.

در اولین آزمایش، نانوذرات به گروهی از موش‌ها تزریق شد و به گروه دوم تزریق نشد. سه ساعت بعد، هر دو گروه در معرض تشعشعی که به کل بدن داده شد، قرار گرفتند. محققان خون موش‌ها را به مدت ۳۰ روز از زمان تشعشع، بررسی کردند و در این مدت به دنبال علایم آسیب به مغز استخوان از قبیل کاهش تعداد گلبول های سفید و پلاکت‌ها گشتند. با مقایسه‌ی نتایج با گروه کنترل، معلوم شد که موش‌هایی که نانوذرات ملانین به آنها قبل از اینکه در معرض تشعشع قرار بگیرند، تزریق شده بود وضعیت بهتری داشتند؛ به نحوی که میزان گلبول‌های سفید و پلاکت‌های خون آنها افت کمتری را پیدا کرده بود. ۱۰ روز بعد از تشعشع، سطوح پلاکت‌های موش‌هایی که نانوذرات ملانین را دریافت کرده بودند، تنها ۱۰ درصد کاهش یافته بود؛ در حالی که این مقدار برای موش‌هایی که نانوذرات را دریافت نکرده بودند، ۶۰ درصد بود. علاوه بر این، میزان گلبول سفید و پلاکت‌ها در موش‌هایی که نانوذرات را دریافت کرده بودند، سریع‌تر به وضعیت طبیعی در مقایسه با گروه کنترل برگشت.

در آزمایش دوم نه تنها میزان محافظت از مغز استخوان بررسی شد؛ بلکه بررسی شد که آیا ممکن است نانوذرات اثر ناخواسته‌ای را بر تحلیل تومورهای مقاومی داشته باشند که با تشعشع هدف‌گیری می‌شوند. بعد از اینکه به یک گروه از موش‌ها، سلول‌های ملانوما تزریق شد، هر دو گروهِ تحت درمان به روش تشعشع که به‌وسیله‌ی دکتر داداچووا و همکارانش به‌ویژه برای روش درمانی ملانوما، طراحی شده بود، قرار گرفتند.

در این درمان از ایزوتوپ «پیگیبکد» بر روی یک آنتی‌بادی استفاده می‌شود که به ملانین الحاق شده‌است. زمانی که این ایزوتوپ به خون تزریق می‌شود، آنتی‌بادی‌ها به ذرات ملانین آزاد رهاشده به‌وسیله‌ی سلول‌ها در تومورهای ملانوما متصل می‌شوند و پس از آن ایزوتوپ‌های آنها برای از بین بردن سلول‌های تومور ملانوما پرتو ساطع می‌کنند.

در آزمایش دوم، تومورهای ملانوما به شکلی فوق‌العاده چروک می‌خورند و در هر دو گروه از موش‌ها به یک اندازه اتفاق می‌افتد که نشان می‌دهد که نانوذرات آمیخته با ملانین با کارامدی رادیوتراپی تداخل ندارند و دوباره، نانوذرات ملانین که از ایجاد آسیب تشعشع بر مغز استخوان ممانعت کرد، بین روز سوم و هفتم بعد از انجام رادیوتراپی آنتی‌بادی- ایزوتوپ مشخص شد که موش‌هایی که به آنها نانوذرات تزریق شده بود در مقایسه با موش‌هایی که به آنها نانوذرات تزریق نشده بود، افت کمتری در تعداد گلبول سفید نشان دادند.

نتایج کامل این تحقیق در مقاله‌ای باعنوان«نانوذرات پوشش داده‌شده با ملانین برای محافظت از مغز استخوان طی رادیوتراپی برای درمان سرطان» منتشر شده‌است. خلاصه‌ی این مقاله نیز از طریق سایت مجله در دسترس است.