الأجسام النانوية الدقيقة تحارب سرطان الدماغ

تستطيع الجسيمات النانوية التي تحمل دوائين اختراق حاجز الدم في الدماغ، ولذلك تم ابتكار جسيمات نانوية جديدة لتوزيع الأدوية، وهذا هو أفضل طريقة لتقليص حجم الأورام السرطانية الخبيثة .

يتم استخدام الأجسام النانوية الدقيقة في مكافحة سرطان الدماغ

Glioblastoma multiforme أو الورم الأرومي الدبقي، هو نوع من أنواع سرطان الدماغ، وهو واحد من أكثر أنواع السرطان صعوبة في العلاج، وقد تمت الموافقة على عدد قليل من الأدوية لعلاج هذا الورم، ومتوسط ​​العمر المتوقع للمرضى المشخصين بهذا المرض أقل من 15 شهرا .

جسيمات نانوية جديدة لعلاج المرض
ابتكر الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الآن جسيمات نانوية جديدة لتوزيع الأدوية، يمكن أن توفر طريقة أفضل لعلاج الورم الأرومي الدبقي، وقد تم تصميم الجزيئات التي تحمل عقاقير مختلفة، بحيث يمكنها بسهولة عبور الحاجز الدموي الدماغي وربطها مباشرة بالخلايا الورمية، ويدمر عقار الأول الحمض النووي لخلايا الورم، بينما يتدخل الآخر مع خلايا النظم التي تستخدم عادة لإصلاح مثل هذا الضرر، وأظهر الباحثون في دراسة أجريت على الفئران أن الجسيمات يمكن أن تقلص الأورام وتمنعها من النمو .

يقول بولا هاموند أستاذ الهندسة ورئيس قسم الهندسة الكيميائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وعضو في معهد كوتش لأبحاث السرطان التكاملي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا : ” ما هو فريد هنا هو أننا لسنا قادرين فقط على استخدام هذه الآلية للالتفاف على حاجز الدم في الدماغ واستهداف الأورام بشكل فعال للغاية، ولكن نحن نستخدمها أيضا لإيصال هذه التركيبة الفريدة من نوعها من الدواء “، ويشاركه الدراسة سكوت فلويد وهو محقق سري سابق في معهد كوتش، وهو الآن أستاذ مشارك في علاج الأورام بالإشعاع في كلية الطب بجامعة ديوك، وهما المؤلفان الرئيسيان للورقة التي تظهر في مجلة Nature Communications، أما  المؤلف الرئيسي للورقة فهو فريد لام، وهو عالم أبحاث في معهد  كوتش .

استهداف الدماغ
تعتمد الجسيمات النانوية المستخدمة في هذه الدراسة على جزيئات تم تصميمها في الأصل من قبل هاموند و طالب الدراسات العليا السابق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ستيفن مورتون، وهو أيضا مؤلف الورقة الجديدة، ويمكن لهذه القطيرات الكروية والمعروفة باسم الجسيمات الشحمية، أن تحمل دواء واحد في قلبها وآخر في غلافها الخارجي الدهني، ولتكييف الجسيمات لمعالجة أورام المخ، كان على الباحثين التوصل إلى طريقة لإيصالهم عبر الحاجز الدموي الدماغي، الذي يفصل الدماغ عن الدورة الدموية ويمنع الجزيئات الكبيرة من دخول الدماغ .

ووجد الباحثون أنه إذا قاموا بتغليف الليبوزومات ببروتين يدعى ترانسفيرين transferrin، فإن الجسيمات يمكن أن تمر عبر الحاجز الدموي الدماغي دون صعوبة تذكر، وعلاوة على ذلك يرتبط الترانسفيرين أيضا بالبروتينات الموجودة على سطح الخلايا السرطانية، مما يسمح بتراكم الجسيمات مباشرة في موقع الورم مع تجنب خلايا الدماغ السليمة، وهذا النهج المستهدف يسمح بتسليم جرعات كبيرة من أدوية العلاج الكيميائي التي يمكن أن يكون لها آثار جانبية غير مرغوب فيها، إذا تم حقنها في جميع أنحاء الجسم، مثل Temozolomide وهو عادة أول دواء للعلاج الكيميائي يعطى لمرضى الورم الأرومي الدبقي، يمكن أن يسبب الكدمات والغثيان والضعف، هذا بخلاف عدد من الآثار الجانبية الأخرى .

ما قام به الباحثون
بناء على العمل السابق من استجابة أضرار الحمض النووي للأورام، قام الباحثون بتعبئة تيموزولومايد في اللب الداخلي للجسيمات الشحمية، وفي الغلاف الخارجي وضعوا عقارا تجريبيا يسمى مثبط البرومودومين، ويعتقد أن مثبطات البرومودومين تتداخل مع قدرة الخلايا على إصلاح تلف الحمض النووي، ومن خلال الجمع بين هذين العقارين ابتكر الباحثون لكمة تتكون من اثنتين، تقوض أولا آليات إصلاح الحمض النووي للخلايا الورمية، ثم تطلق هجوما على DNA الخلية بينما تنخفض دفاعاتها .

نتائج الدراسة
وجد الباحثون أن الحيوانات المعالجة بالجسيمات النانوية المستهدفة تعرضت لأضرار أقل بكثير لخلايا الدم والأنسجة الأخرى التي عادة ما تتضرر من temozolomide، كما يتم تغليف الجسيمات مع بوليمر يسمى البولي إيثيلين جلايكول (PEG)، والذي يساعد على حماية الجسيمات من الكشف عنها وتكسيرها بواسطة جهاز المناعة، و PEG وجميع المكونات الأخرى للجسيمات الشحمية تمت الموافقة عليها من قبل إدارة الأغذية والعقاقير ( FDA ) لاستخدامها في البشر، يقول لام : ” كان هدفنا الحصول على شيء يمكن ترجمته بسهولة، باستخدام مكونات تركيبية بسيطة تمت الموافقة عليها بالفعل في الليبوزوم، ولقد كانت هذه بالفعل دليلا على إثبات المفهوم أنه يمكننا تقديم علاجات تفاعلية جديدة، باستخدام نظام مستهدف من الجسيمات النانوية عبر الحاجز الدموي الدماغي ” .

من المحتمل جدا أن JQ-1، المثبط المستخدم في هذه الدراسة، ليس مناسبا تماما للاستخدام البشري، ولكن هناك مثبطات أخرى للبرومودومين تجرى حاليا تجارب سريرية عليها، ويتوقع الباحثون أن يمكن استخدام هذا النوع من تسليم الجسيمات النانوية أيضا مع أدوية أخرى لعلاج السرطان، بما في ذلك العديد من الأدوية التي لم يتم اختبارها ضد الورم الأرومي الدبقي، بسبب عدم قدرتهم على اختراق الحاجز الدموي للدماغ .

ويقول فلويد : ” بسبب وجود قائمة قصيرة من الأدوية يمكننا استخدامها في أورام المخ، فإن السيارة التي ستسمح لنا باستخدام بعض أنظمة العلاج الكيماوي الأكثر شيوعا في أورام المخ ستكون بمثابة تغيير حقيقي للعبة، وربما يمكننا العثور على فعالية لعلاج كيميائي أكثر اعتدالا إذا كان بإمكاننا فقط الوصول إلى المكان الصحيح، من خلال العمل حول الحاجز الدموي الدماغي باستخدام أداة كهذه ” .

المصدر : ساينس ديلي