سرطان توسط حباب های نامریی از یک اندام به اندام دیگر منتقل می شود و درک این پیام رسان های میکروسکوپی می تواند مبارزه با متاستاز سرطان را تغییر دهد.

به گزارش ایسنا، جلوگیری از گسترش سرطان در سراسر بدن، هدف واهه نرگیزیان ( Vahé Nerguizian)، استاد دانشگاه فناوری برتر (ÉTS) و تیمش در بخش مهندسی برق این دانشگاه است.

نرگیزیان می گوید: ما با همکاری پروفسور جولیا بورنیه(Julia Burnier) و متخصصان زیست شناسی در مؤسسه تحقیقاتی مرکز بهداشت دانشگاه مک گیل(McGill) در تلاشیم تا بفهمیم که چگونه سرطان ها به متاستاز تبدیل می شوند. به عبارت دیگر، چگونه به اندام های دیگر حمله می کنند.

وی افزود: حدود هشت سال است که تیم من نانوذرات لیپیدی را مطالعه می کند که اندازه آنها به سختی 100 نانومتر است و با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند. اولین وظیفه ما درک مسیر متاستاز است، سپس سعی می کنیم روش های مختلفی را برای تزریق داروها به بدن تعیین کنیم.

نانوذرات لیپیدی مانند لیپوزوم ها با رویکردهای مرسوم برای درمان سرطان متفاوت هستند، زیرا آنها داروها را مستقیماً به سلول های تومور می رسانند. این امر اثربخشی آنها را افزایش داده و سمیت را در مقایسه با شیمی درمانی مرسوم کاهش می دهد.

محققان نشان داده اند که لیپوزوم ها تومورها را به طور مؤثرتری هدف قرار می دهند و عوارض جانبی را کاهش می دهند، در حالی که دیگران مشاهده کرده اند که این نانوداروها نفوذ و اختصاصیت درمان را به ویژه در مورد متاستاز، بهبود می بخشند.

این نتایج تأیید می کند که نانوداروها می توانند درمان های سرطان را هدفمندتر، مؤثرتر و تحمل پذیری آنها را بهبود بخشند.

هر سلول در بدن ما، چه سالم و چه سرطانی، ذرات ریزی به نام وزیکول های خارج سلولی آزاد می کند. این حباب های کوچک که از لیپیدها و پروتیین ها ساخته شده اند، اطلاعات ژنتیکی را نیز حمل می کنند.

هنگامی که یک سلول سرطانی وزیکول های خود را به جریان خون آزاد می کند و آنها به یک سلول سالم منتقل می شوند، می توانند DNA آن را تغییر داده و آن را به یک سلول سرطانی تبدیل کنند. اینگونه است که سرطان به اندام های دیگر مانند کبد گسترش می یابد. این مکانیسم اساس متاستاز است.

مشکل این است که استخراج و مطالعه این وزیکول های طبیعی، یک فرآیند طولانی و دشوار است. محققان برای سرعت بخشیدن به تحقیقاتشان، با استفاده از دستگاه های کوچکی به نام میکرومیکسر(micromixer)، کپی های مصنوعی به نام لیپوزوم تولید می کنند.

محققان با مخلوط کردن محلول های مختلف (لیپیدها، پروتیین ها، آب و اتانول)، ذراتی را ایجاد می کنند که شبیه وزیکول های طبیعی هستند. چالش بعدی این است که بفهمیم کدام لیپیدها و پروتیین ها در وزیکول های خارج سلولی وجود دارند تا لیپوزوم ها تولید شوند. سپس این لیپوزوم ها را به سلول های سرطانی کبد تزریق می کنیم تا ببینیم چگونه واکنش نشان می دهند. هرچه سلول ها بیشتر این ذرات را حفظ کنند، بیشتر ثابت می شود که کپی ها واقعیت را به خوبی تقلید می کنند.

در یک آزمایش رایج، لیپوزوم ها با پارامترهای دقیقی ساخته می شوند تا اندازه و بار وزیکول های خارج سلولی را بازتولید کنند. همچنین با رنگ آمیزی آنها با یک نشانگر فلورسنت قابل مشاهده می شوند.

سپس این لیپوزوم ها با سلول های سرطانی رشد یافته در آزمایشگاه انکوبه می شوند. این امر امکان فیلمبرداری و اندازه گیری، در لحظه و بدون ایجاد اختلال در سلول ها، نحوه و سرعت جذب و بیان لیپوزوم ها توسط سلول های سرطانی را فراهم می کند.

نتایج محققان نشان می دهد که هرچه لیپوزوم ها از نظر اندازه و بار به وزیکول های طبیعی شباهت بیشتری داشته باشند، جذب آنها مؤثرتر است. این به آنها امکان می دهد که ببینند چگونه ترکیب شیمیایی و فیزیکی آنها بر نحوه جذب آنها توسط سلول ها و نقش احتمالی آنها در توسعه تومور تأثیر می گذارد.

مشاهده رفتار لیپوزوم ها

هدف ما درک چگونگی انتقال این وزیکول های خارج سلولی به سلول های کبدی برای ایجاد متاستاز است. چالش اصلی این است که اطمینان حاصل کنیم که این لیپوزوم ها می توانند واقعاً رفتار وزیکول های خارج سلولی را تقلید کنند.

محققان می گویند ما در حال حاضر به نرخ کارایی 50 درصدی برای کپسوله سازی پروتیین دست یافته ایم و هدف ما افزایش این میزان به 90 درصد است. همچنین امیدواریم این امر ما را قادر سازد تا نحوه تشکیل متاستازها را توضیح دهیم تا بتوانیم آنها را مسدود کنیم.

پس از اصلاح این تکنیک، تیم تحقیقاتی آزمایش هایی را روی موش ها انجام خواهد داد.

در دراز مدت، این کار می تواند با جلوگیری از تشکیل متاستاز و افزایش شانس بقای آنها برای بسیاری از بیماران یک تغییردهنده بازی باشد و هدف محققان درک و مسدود کردن متاستازهاست.

پیش به سوی درمان های جدید

این تیم تحقیقاتی نه تنها به دنبال درک این فرآیند است، بلکه به دنبال توسعه سلاح های جدید علیه سرطان نیز می باشد. ایده این است که از این لیپوزوم ها به عنوان شاتل های کوچکی استفاده شود که می توانند داروها را مستقیماً به سلول های سرطانی منتقل کنند.

قطر لیپوزوم ها بسته به اندام سرطانی که قرار است درمان شود، متفاوت است. بنابراین، توصیف و درک صحیح خواص این لیپوزوم ها بسیار مهم است. به عنوان مثال، محققان در حال حاضر در حال آزمایش کپسوله سازی زردچوبه هستند که به دلیل خواص ضد سرطانی مورد مطالعه قرار گرفته است. محققان نیز همین کار را انجام می دهند تا مشاهده کنند که سلول های سرطانی چگونه به این لیپوزوم ها واکنش نشان می دهند.

تصور می شود که زردچوبه و به طور خاص کورکومین(curcumin) موجود در آن، با کاهش رشد سلول های تومور و افزایش تخریب آنها توسط بدن به مبارزه با سرطان کمک می کند.

بسیاری از مطالعات، اثرات ضد التهابی و آنتی اکسیدانی زردچوبه را تأیید کرده اند که می تواند عملکرد درمان های سرطان را افزایش دهد. محققان با کپسوله کردن زردچوبه در لیپوزوم ها، توانایی آن را برای رسیدن و هدف قرار دادن سلول های بیمار بهبود می بخشند.

علاوه بر این مولکول، مولکول های دیگری مانند پاکلیتاکسل(paclitaxel) در حال حاضر در درمان های سرطان به شکل لیپوزومی استفاده می شوند. پاکلیتاکسل کپسوله شده، دارورسانی و تحمل را بهبود می بخشد.

همچنین استراتژی های نوآورانه ای وجود دارد که از لیپوزوم ها برای انتقال قطعات کوچک DNA یا آنتی بادی هایی که به عنوان پیام رسان عمل می کنند، استفاده می کنند و به بدن کمک می کنند تا سلول های بیمار را بهتر تشخیص داده و با آنها مبارزه کند.

این رویکردها در چندین مطالعه علمی تأیید شده اند و در حال حاضر در درمان های خاص سرطان مورد استفاده قرار می گیرند و هر ساله پیشرفت های جدیدی برای بهبود اثربخشی و ایمنی آنها انجام می شود.

محققان می گویند تیم ما امیدوار است با استفاده از لیپوزوم ها برای تکثیر وزیکول های طبیعی بدن که از سلول های سرطانی ساطع می شوند، راز چگونگی گسترش سرطان را کشف کرده و رویکردهای مؤثری را برای جلوگیری از آن تعیین کند. تحقیقات ما راه را برای درمان های هدفمندتری که می توانند از متاستاز جلوگیری کرده و میزان بقای بیمار را بهبود بخشند، هموار می کند.