درمان سرطان ؛ با علوم نانو تکنولوژی در برابر ژن های بازدارنده

درمان سرطان ؛  با تزریق مولوکول های نانو تکنولوژی با پوششی خاص

درمان سرطان دغدغه امروز بشر است. سرطان ، زندگی همه ما را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. در بعضی از افراد درمان سرطان پس از بارها و بارها بازگشت دارد. در روند درمان سرطان برخی از افراد گونه‌های از بیماری است که به شدت مهاجم و مقاوم در برابر دارو هستند. این گونه‌هایی از بیماری، درمان دارویی را پس می‌زند. حتی زمانی که بهترین داروها را در برابر آنها به کار می‌بریم. مهندسی در سطح مولکولی، کار کردن در سطح کوچک ترین ابعاد که به آن نانو تکنولوژی می گویند، می‌تواند راه‌های هیجان انگیزی را برای مقابله با بدخیم‌ترین سرطان‌ها ارائه دهد. پس می توان به جرات گفت آینده با درمان سرطان و راه های جلوگیری از آن برای بشر شگفت انگیز خواهد بود.

نگاهی به بیماری سرطان و عملکرد برخی از انواع آن در بدن انسان

سرطان بیماری بسیار باهوشی است. گونه‌هایی از سرطان هست، که خوشبختانه، با استفاده از داروها و جراحی‌های شناخته شده و ثبت شده، قابل درمان هستند. اما گونه‌هایی از سرطان هستند که به این روش‌ها پاسخ نمی‍دهند، و تومور باقی می‌ماند و یا برمی‌گردد، حتی بعد از تزریق داروها مخصوص سرطان.

ژن قادر خواهد بود که در برخی از سرطان ها داروی رسیده به سلول را به بیرون براند و این تاثیر ژن جهش یافته بر سرطان است. پس گاهی اوقات ما یک شخصیت اهریمنی با قدرتهای مافوق بشری باورنکردنی داریم. در واقع، می‌توانیم به کمک روش های نوین، یک ژن را خاموش کرد. کلید این خاموش کردن یک سری از مولکول‌ها به نام siRNA هستند. siRNA توالی‌های کوتاهی از کدهای ژنتیکی هستند که سلول را برای مسدود کردن یک ژن خاص هدایت می‌کند. هر مولکول siRNA می‌تواند یک ژن خاص را درون سلول خاموش کند.

درمان سرطان – نانو تکنولوژی – ژن – siRNA – بار الکتریکی منفی – جریان خون – آنزیم – بافت – سرطان پستان سه گانه – داکسوروبیسین – تومور

اما یک مشکل وجود دارد. siRNA داخل سلول به خوبی کار می‌کند. اما اگر با آنزیم‌هایی که در جریان خون و بافت‌های ما وجود دارند، برخورد کند در عرض چند ثانیه متلاشی می‌شود. پس باید آن را بسته بندی کرده و از آن در طول سفرش در بدن، مراقبت کنیم تا زمانی که به هدف نهایی خود درون سلول سرطانی برسد.

درمان سرطان – نانو تکنولوژی – ژن – siRNA – بار الکتریکی منفی – جریان خون – آنزیم – بافت – سرطان پستان سه گانه – داکسوروبیسین – تومور

بیشتر بدانیم: نانو تکنولوژی >>

نگاهی به رویکرد خانم هاموند و گروهش برای درمان سرطان با نانو تکنولوژی

خانم پائولا هاموند و گروهش موفق به استفاده از علوم نانو تکنولوژی در رفع این مشکل شده اند. و می توان گفت کشف راه حل درمان سرطان های بدخیم انقلابی در علم پزشکی است. آنها در ابتدا، سلول سرطانی را با siPNA، مسدودگر ژن، مداوا می‌کنند، و ژن‌های نجات دهنده سلول را خاموش می‌کنند، سپس با داروی شیمی درمانی به آن حمله خواهند کرد. اما این کار را چگونه انجام دهند؟ با استفاده از مهندسی مولکولی، حقیقتا می‌توان یک سلاح فوق‌العاده طراحی کرد که بتواند در جریان خون سفر کند. باید به اندازه کافی کوچک باشد تا بتواند در جریان خون  براحتی جریان پیدا کند و حتی بتواند به بافت سلول سرطانی داخل شود. این اندازه کوچک، به آن کمک می کند تا سلول سرطانی، آن را جذب کند. پس برای انجام این کار، باید ابعادی در حدود یک صدم ضخامت موی انسان داشته باشد.

حال نگاه دقیقتری به اینکه چگونه می‌توانیم این ذره نانو را بسازیم، خواهیم داشت. خانم هاموند می گوید: “اول، بیایید با هسته این ذره نانو شروع کنیم. این یک محفظه کوچک است که داروی شیمی درمانی را در خود جای داده است. این درواقع سمی است که به زندگی سلول سرطانی خاتمه می‌دهد. اطراف این هسته با روکشی بسیار نازک از siRNA با ضخامت نانومتری، پوشانده می شود. این متوقف کننده ژن ما است. از آنجا که siRNA به شدت بار الکتریکی منفی دارد، ما می‌توانیم با یک لایه خوشگل از پلیمر با بار مثبت از آن محافظت کنیم. مولکول‌ها با بار الکتریکی مخالف به خاطر کشش بین مولکولی به هم می‌چسبند، و این یک لایه محافظ را برای ما فراهم می‌کند که از فروپاشیدن مولکول siRNA در جریان خون جلوگیری می‌کند.”

درمان سرطان – نانو تکنولوژی – ژن – siRNA – بار الکتریکی منفی – جریان خون – آنزیم – بافت – سرطان پستان سه گانه – داکسوروبیسین – تومور

اما هنوز یک مانع بزرگ بر سر راه وجود دراد که باید آن را برطرف کرد. در واقع، این مسئله بزرگترین مانع موجود است، اینکه این سلاح فوق‌العاده را چگونه آزاد کنیم؟ منظوراین است که، چگونه siRNA را به سمت سلولی که در تومور سرطانی قرار دارد، هدف بگیریم.

بیشتر بدانیم: نانو تکنولوژی و تشخیص سرطان >>

جهت گیری siRNA به سمت تومورهای سرطانی

باید گفت که بدن ما یک سیستم دفاعی طبیعی دارد و سلول‌‎هایی در جریان خون هستند که اجسام خارجی را بر می‌ دارند، تا بتوانند آنها را نابود یا حذف کنند. در این صورت نانو ذره ما یک جسم خارجی تلقی می‌شود. باید نانو ذره خود را از سیستم دفاعی تومور رد کنیم. پس برای عبور دادن آن از این مکانیسم از بین برنده اجسام خارجی، باید آن را پنهان کنیم تا به سلامت به مقصد برسد.

پس در این راستا باید یک لایه دیگر با بار الکتریکی منفی  به اطراف نانو ذره اضافه می‌کنیم. از این کار دو هدف مد نظر است. اولین هدف این است که، این لایه یکی از پلی ساکاریدهای به شدت مرطوب موجود در بدن ما است که به صورت طبیعی دارای بار الکتریکی است. این ماده ابری از مولکول‌های آب را اطراف نانو ذره به وجود می‌آورد که مانند یک اثر کننده، عمل می‌کنند. این شنل نامرئی به نانو ذره اجازه می‌دهد تا در جریان خون مسیری طولانی را سپری کند تا بالاخره به تومور برسد، بدون اینکه توسط بدن از بین برود.

دومین هدف از این لایه این است که، این لایه حاوی مولکول‎هایی است که دقیقاً با سلول‌های تومور پیوند مولکولی برقرار می‎کنند. به محض اتصال، سلول سرطانی نانو ذره را جذب می‌کند، و حالا نانو ذره ما به درون سلول سرطانی راه یافته و آماده رها سازی است.

ابتدا siRNA آزاد می‌شود. به مدت چند ساعت عمل می‌کند، تا زمان کافی برای خاموش کردن و متوقف کردن ژن‌های نجات دهنده در اختیار باشد. حالا دیگر آن نیروهای مافوق طبیعی ژنیتیکی را غیر فعال کرده‌ایم. آنچه باقی می‌ماند سلول سرطانی بی دفاع است. پس از آن داروی شیمی درمانی از هسته بیرون می‌آید و تومور را خیلی تمیز و موثر از بین می‌برد. با وجود متوقف کننده‌های ژن، می‌توانیم انواع مختلف جهش را مداوا کنیم، و پاکسازی تومورها را بدون باقی گذاشتن ذره‌ای از آنها در بدن، انجام دهیم.

درمان سرطان – نانو تکنولوژی – ژن – siRNA – بار الکتریکی منفی – جریان خون – آنزیم – بافت – سرطان پستان سه گانه – داکسوروبیسین – تومور

بیشتر بدانیم: میز لمسی آناتومی >>

تست حیوانی این روش و نتایج آن

خانم هاموند از عملکرد این روش چنین می گوید: ” ما این نانو ذرات را در حیوانات با استفاده از یک نوع بسیار بدخیم سرطان پستان سه گانه منفی، آزمایش کرده‌ایم. این نوع سرطان پستان سه گانه منفی ژن‌هایی را ایجاد می‌کند که داروی سرطان را به محض رسیدن به سلول پس می‌زند.

معمولاً، داکسوروبیسین که به طور مخفف به آن “داکس” می گوییم، داروی سرطانی است که اولین خط درمان سرطان پستان است. پس، ما حیوان خود را ابتدا با هسته داکس (فقط داکس) درمان کردیم. نرخ رشد تومور کاهش پیدا کرد، اما هنوز هم به سرعت در حال گسترش بود، و در مدت حدود دو هفته به اندازه دوبرابر رشد کرد. “

پس آنها از سلاح ترکیبی فوق‌العاده خودشان استفاده کردند که یک لایه نانو از siRNA بر پمپ شیمی درمانی، به علاوه داروی داکس در هسته بود. نه تنها رشد تومور متوقف می‌شود، اندازه آن نیز کاهش پیدا می کند و در مواردی حتی از بین هم می رود.

نکته عالی این روش این است که می‌توان آن را شخصی سازی کرد. می‌توانیم لایه‌های گوناگونی از siRNA را به آن اضافه کنیم تا بتوانیم جهش‌های مختلف و ساز و کارهای دفاعی مختلف تومورها را درمان کنیم. و می‌توانیم داروهای مختلفی را در هسته نانوذره قرار دهیم. با آموزش پزشکان برای آزمایش بیماران و فهمیدن ویژگی‌های ژنیتیکی خاص هر تومور، آنها می‌توانند به این روند مطالعه کمک کنند تا دانشمندان متوجه شوند کدام بیماران از این راه درمان سود می‌برند و کدام متوقف کننده‌های ژن را می‌توانند استفاده کنند.

درمان سرطان – نانو تکنولوژی – ژن – siRNA – بار الکتریکی منفی – جریان خون – آنزیم – بافت – سرطان پستان سه گانه – داکسوروبیسین – تومور

بیشتر بدانیم: ماهیچه مصنوعی >>

سلاح فوق العاده قوی در برابر بیمارهای مقاوم و بدخیم

سرطان تخمدان یک سرطان بسیار بدخیم است، این دلیل که بسیار دیر تشخیص داده می‌شود و می توان گفت دقیقا وقتی که دیگر خیلی پیشرفت کرده است و تعدادی جهش ژنتیکی در آن به وجود آمده است. پس از اولین دوره شیمی درمانی، این سرطان در ۷۵ درصد بیماران  و معمولاً هم به صورت مقاوم به دارو، بازگشت مجدد دارد. حالا با وجود این سلاح فوق‌العاده این سرطان محکوم به شکست است.

خانم هاموند در ادامه صحبتش می گوید که او به عنوان یک محقق، معمولاً نمی‌تواند با بیماران مستقیما کار کند. اما اخیراً مادری را دیده است به نام میمی، که یکی از نجات یافتگان از سرطان تخمدان است. میمی دختری به نام پیج دارد. خانم هاموند عمیقاً تحت تاثیر خوش بینی و قدرتی که مادر و دختر هردو نشان می دادند، قرار گرفته است. در این ملاقات، او و خانم میمی، درباره فناوری‌های مختلف مرتبط با سرطان صحبت کرده اند. مسئله فقط ساختن دانش مدرن نیست. بلکه موضوع درباره عوض کردن زندگی مردم است. درباره درک قدرت مهندسی در ابعاد مولکولی است.

خانم هاموند باور دارد که با پیش رفتن به سمت دنیای نوین ، دانش آموزانی مثل “پیج” در مسیر حرفه‌ای، راه‌های جدیدی را برای رفع مشکلات عظیم سلامت جهان، هموار خواهند کرد؛ مثل سرطان تخمدان، نارسایی های عصبی، بیماری‌های عفونی و مسری و … . دقیقاً مثل راهی که مهندسی شیمی برای گشودن درها  رو به او، نشان داده است و روشی از مهندسی را ارائه کرد که در کوچکترین ابعاد، یعنی ابعاد مولکولی، بتواند در ابعاد انسانی شفابخش باشد.

برگرفته از سایت: TED